关于STM32仿真ITM调试那些事（STM32+JLINK+KEIL）

在刚刚学习的STM32单片机之后，我就想知道是否可以查看单片机内部的运行参数以及运行时间，直到看到鱼鹰的文章后，我了解到了MDK的仿真不止有断点和变量窗口，原来有很多功能。

ITM调试机制
这是一种新的调试方式。这个调试方式可以用单片机向电脑的KEIL的调试状态下的显示窗口发送printf，也可以用scanf输入数据。

在pc上编写过C语言的人都知道，printf可以向控制台输出，scanf可以从控制台获取输入，这里的printf/scanf都是标准库函数，利用操作系统的这些函数，我们可以很方便的调试程序。

我们使用是工具：
KEIL 5.15
JLINK V9
STM32F103VET6单片机

首先，配置一下JLINK的初始化配置文件。
将下面文件放置在你的工程下，并取任意名称，这里笔者取名为 STM32DBG.ini

/******************************************************************************/  
/* STM32DBG.INI: STM32 Debugger Initialization File                           */  
/******************************************************************************/  
// <<< Use Configuration Wizard in Context Menu >>>                           //   
/******************************************************************************/  
/* This file is part of the uVision/ARM development tools.                    */  
/* Copyright (c) 2005-2007 Keil Software. All rights reserved.                */  
/* This software may only be used under the terms of a valid, current,        */  
/* end user licence from KEIL for a compatible version of KEIL software       */  
/* development tools. Nothing else gives you the right to use this software.  */  
/******************************************************************************/  
  
  
FUNC void DebugSetup (void) {  
// <h> Debug MCU Configuration  
//   <o1.0>    DBG_SLEEP     <i> Debug Sleep Mode  
//   <o1.1>    DBG_STOP      <i> Debug Stop Mode  
//   <o1.2>    DBG_STANDBY   <i> Debug Standby Mode  
//   <o1.5>    TRACE_IOEN    <i> Trace I/O Enable   
//   <o1.6..7> TRACE_MODE    <i> Trace Mode  
//             <0=> Asynchronous  
//             <1=> Synchronous: TRACEDATA Size 1  
//             <2=> Synchronous: TRACEDATA Size 2  
//             <3=> Synchronous: TRACEDATA Size 4  
//   <o1.8>    DBG_IWDG_STOP <i> Independant Watchdog Stopped when Core is halted  
//   <o1.9>    DBG_WWDG_STOP <i> Window Watchdog Stopped when Core is halted  
//   <o1.10>   DBG_TIM1_STOP <i> Timer 1 Stopped when Core is halted  
//   <o1.11>   DBG_TIM2_STOP <i> Timer 2 Stopped when Core is halted  
//   <o1.12>   DBG_TIM3_STOP <i> Timer 3 Stopped when Core is halted  
//   <o1.13>   DBG_TIM4_STOP <i> Timer 4 Stopped when Core is halted  
//   <o1.14>   DBG_CAN_STOP  <i> CAN Stopped when Core is halted  
// </h>  
_WDWORD(0xE0042004, 0x00000027);  // DBGMCU_CR  
_WDWORD(0xE000ED08, 0x20000000);   // Setup Vector Table Offset Register  
}  
  
DebugSetup();                       // Debugger Setup 

放在工程底下就可以了。

这里对这个文件做简单的解释，
_WDWORD(0xE0042004, 0x00000027); // DBGMCU_CR
这一句表示想 0xE0042004地址处写入 0x000000027，这个寄存器是各个位表示的含义在注释中给出了详细的解释。 0x27即表示
BIT0 DBG_SLEEP
BIT1 DBG_STOP
BIT2 DBG_STANDBY
BIT5 TRACE_IOEN
注意，要使用ITM机制，必须要打开BIT5。

这里面我用的JLINK V9，按照如上配置，先设置位JLINK，然后将上面STM32DBG.INI文件的位置加载进来。

然后点开settings，配置DEBUG

一定要配置成SW模式。然后切换到trace界面。

这里Core Clock一定要配置成你的单片机的主频，我这里用STM32F103VET6，主频是72MHZ。
只勾选位0就可以，其余的尽量保持一致。

然后就配置好了，启动仿真。

然后我们可以打开观察了


这里的printf和scanf函数我们需要在函数里面添加代码。

#define ITM_Port8(n)    (*((volatile unsigned char *)(0xE0000000+4*n)))  
#define ITM_Port16(n)   (*((volatile unsigned short*)(0xE0000000+4*n)))  
#define ITM_Port32(n)   (*((volatile unsigned long *)(0xE0000000+4*n)))  
#define DEMCR           (*((volatile unsigned long *)(0xE000EDFC)))  
#define TRCENA          0x01000000  
  
#pragma import(__use_no_semihosting_swi)  
  
struct __FILE { int handle; /* Add whatever you need here */ };  
    FILE __stdout;  
    FILE __stdin;  
      
int fputc(int ch, FILE *f)   
{  
    return ITM_SendChar(ch);  
}  
  
volatile int32_t ITM_RxBuffer;  
int fgetc(FILE *f)  
{  
  while (ITM_CheckChar() != 1) __NOP();  
  return (ITM_ReceiveChar());  
}  
  
int ferror(FILE *f)  
{  
    /* Your implementation of ferror */  
    return EOF;  
}  
  
void _ttywrch(int c)  
{  
    fputc(c, 0);  
}  
  
int __backspace()  
{  
    return 0;  
}  
void _sys_exit(int return_code)  
{  
label:  
    goto label;  /* endless loop */  
}  

加入如下部分

然后我们就在各个部分可以观察到了。
这里选中变量，点击右键add "num " to —logic analyzer即可。

然后就大工告成了。

最后要感谢鱼鹰的文章。
https://blog.youkuaiyun.com/weixin_42876465/article/details/86545913