stm32實現printf打印log的幾種辦法

在stm32單片機下，改一些bug的時候，光靠調試還不行，有時候需要打印log來查看某些變量在一段時間內的變化趨勢，但是板卡又沒有接串口，沒辦法重定向到串口打印，上網查資料研究了一下，發現以下幾種辦法可實現單片機像在pc終端一樣打印log:

方法1：使用串口重定向，將printf打印的信息輸出到串口，再將串口連接pc端串口接收終端，在終端上查看log.主要2個步驟：修改printf函數底層調用到的fputc函數和避免使用semihos TIng（半主機模式）。

a.如果使用mdk作爲編譯工具，在Target選項框裏選Use MicroLib 選項，即爲使用微庫模式，不會使用半主機模式；

b.工程中添加串口配置代碼，方便後續使用串口發送數據

void UART1_Configuration(void)
{
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	USART_ClockInitTypeDef  USART_ClockInitStructure;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1 |RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE  );
	
	USART_ClockInitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Disable;   // 時鐘低電平活動
	USART_ClockInitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low;     // 時鐘低電平
	USART_ClockInitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge;  // 時鐘第二個邊沿進行數據捕獲
	USART_ClockInitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable;  // 最後一位數據的時鐘脈衝不從SCLK輸出
	/* Configure the USART1 synchronous paramters */
	USART_ClockInit(USART1, &USART_ClockInitStructure);  // 時鐘參數初始化設置
 
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;    // 波特率爲：115200
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // 8位數據
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;  // 在幀結尾傳輸1個停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;   // 奇偶失能
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; // 硬件流控制失能
	
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 發送使能+接收使能
	/* Configure USART1 basic and asynchronous paramters */
	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
		
	  /* Enable USART1 */
	USART_ClearFlag(USART1, USART_IT_RXNE); //清中斷，以免一啓用中斷後立即產生中斷
	USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE, ENABLE); //使能USART1中斷源
	USART_Cmd(USART1, ENABLE); //USART1總開關：開啓
}

c.添加串口中斷程序 

#define TxBufferSize   (countof(TxBuffer) - 1)
#define RxBufferSize   0x20
 
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
#define countof(a)   (sizeof(a) / sizeof(*(a)))
 
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
u8 TxBuffer[] = "\n\rUSART Hyperterminal Interrupts Example: USART-Hyperterminal\
communication using Interrupt\n\r";
u8 RxBuffer[RxBufferSize];
u8 NbrOfDataToTransfer = TxBufferSize;
u8 NbrOfDataToRead = RxBufferSize;
u8 TxCounter = 0; 
u16 RxCounter = 0;
 
 
/*******************************************************************************
* Function Name  : USART1_IRQHandler
* Description    : This function handles USART1 global interrupt request.
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
*******************************************************************************/
void USART1_IRQHandler(void)
{
  if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
  {
    /* Read one byte from the receive data register */
    RxBuffer[RxCounter++] = (USART_ReceiveData(USART1) & 0x7F);
   if(RxCounter == NbrOfDataToRead)
    {
      /* Disable the USART Receive interrupt */
          RxCounter = 0;
      //USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, DISABLE);
    }
  }
 
  if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) != RESET)
  {   
    /* Write one byte to the transmit data register */
    USART_SendData(USART1, TxBuffer[TxCounter++]);                    
 
   if(TxCounter == NbrOfDataToTransfer)
    {
      /* Disable the USART1 Transmit interrupt */
      USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);
    }    
  }           
}

d.修改fputc和fgetc函數

int fputc(int ch, FILE *f)
{
	/* 發送一個字節數據到USART1 */
	USART_SendData(USART1, (u8) ch);
	
	/* 等待發送完畢 */
	while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);	
	
	return (ch);
}
 
// 重定向c庫函數scanf到USART1
int fgetc(FILE *f)
{
		/* 等待串口1輸入數據 */
	while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
 
	return (int)USART_ReceiveData(USART1);
}

d.現在就可以直接在代碼中使用printf就可以在串口連接的pc端看到打印信息了

方法2：利用mdk自帶的ITM功能查看log打印，這種辦法優點是不佔用串口，速度快，但還是依賴mdk來顯示,在keil官網有相關的詳細介紹http://www.keil.com/support/man/docs/uv4/uv4_db_dbg_printf_viewer.htm，有興趣的朋友可以試試

方法3：使用Jlink自帶的RTT工具打印。相比前2種，速度更快，也不依賴編譯工具，只要有JLink即可。步驟如下：

a.需要使用新版的JLINK軟件，最低要V4.90版本以上，舊版的jlink沒有該功能，這是官方下載鏈接https://www.segger.com/downloads/jlink/#J-LinkSoftwareAndDocumentationPack、

b.從官網下載的JLINK程序安裝後，再找到包裏以下4個個文件添加到工程中

c.這就可以直接使用SEGGER_RTT_printf函數打印，函數使用格式如下：

SEGGER_RTT_printf((0,"hello test %d times\r\n",++u32Counter)；

d.先啓動調試程序，然後可以在安裝的Jlink目錄找到J-link RTT Client.exe(還有其他查看log工具),打開此程序，打印的信息即可顯示在該窗口

e.查看RTT輸出的工具有三個：

• RTTViewer：不支持中文。至少要進入一次Debugger才能正常顯示輸出。建議進入Debugger之後再打開，否則經常不能正常顯示輸出
• RTTLogger：支持中文，並且可以保存爲log文件。使用具體的正確使用方法不清楚。根據手冊說明，log只接收RTT通道1的輸出，即SEGGER_RTT_printf（1，"字符串"，輸出格式）。但是實測，只能輸出RTT通道0的信息，並且要求代碼中要有使用到通道1的語句。否則收不到數據。
• RTTClient：必須配合RTTLogger或者keil的Debugger來使用，而RTTLogger也必須配合Debugger使用。Client、Logger和Debugger三個窗口都打開的時候，Client和Logger只有其中一個能正常顯示，另外一個會嚴重丟失數據。

方法4：使用圖形化顯示數據的調試法寶—JScope。

J-Scope是SEGGER公司推出的，可以在目標MCU運行時，實時分析數據並圖形化顯示的軟件。它不需要像SWO那樣需要MCU上面額外的引腳，而是使用標準的調試接口。J-Link驅動4.90之後的版本都有這個軟件哦。具體操作筆者未測試過，可以參考該文章https://blog.csdn.net/qlexcel/article/details/55668322