printf系列教程03_SWO打印输出配置，基于Keil『Debug(printf)Viewer』

一、写在前面

SWD：Serial Wire Debug，串行线调试
SWO：Serial Wire Output，串行线输出
SWV：Serial Wire Viewer，串行线查看器
ITM：Instrumentation Trace Macrocell，指令跟踪宏单元

SWO串行线输出是单引脚、异步串行通信，可在Cortex-M3/M4/M7上使用，并由主调试器探测支持。

它是利用Cortex内核中ITM模块来实现此功能。

连接引脚：

SWO输出，需要一根SWO（引脚）线，同时需要借助SWV（查看器）查看数据，我打算整理4种查看方法：
·基于Keil的『Debug(printf)Viewer』
·基于IAR的『Terminal IO』
·基于ST-LINK Utility的『Serial Wire Viewer』
·基于J-Link的『SWO Viewer』

本文主要是第一种基于Keil的『Debug(printf)Viewer』，会结合STM32，ST-link和J-link工具讲述相关配置。

二、关于ITM

ITM：Instrumentation Trace Macrocell，指令跟踪宏单元

ITM 的一个主要用途，就是支持调试消息的输出（如printf 格式的输出）。

ITM 包含 32 个刺激(Stimulus)端口，允许不同的软件把数据输出到不同的端口，从而让调试主机可以把它们的消息分离开。
与基于 UART 的文字输出不同，使用 ITM 输出不会对应用程序造成很大的延迟，在 ITM 内部有一个 FIFO，它使写入的输出消息得到缓冲。

2.1 Cortex跟踪组件

为了让更多人理解ITM模块，怎样输出调试信息，这里再深入说明一下。

TPIU：Trace Port Interface Unit，跟踪端口接口单元

ITM模块属于Cortex-M内核调试组件中的一部分内容，ITM输出的消息被送往 TPIU（跟踪端口接口单元）。

这里的TPIU，对应SWO串行线输出。

提示：
1.这里TPIU要和上面说的【ITM 包含 32 个刺激(Stimulus)端口】区分开来。

2.ITM的32个刺激(Stimulus)端口并不是要对应32个SWO引脚。
32个刺激端口调试信息可通过一个SWO引脚输出，下面详细讲述。

三、SWO引脚配置

SWO引脚可以理解为UART的Tx引脚，如果不连接此引脚，则（SWV）终端不会接收打印信息。

对于STM32而言，只要是Cortex-M3/M4/M7内核的MCU都有SWO引脚。

而Cortex-M0则没有此项功能，包含STM32F0、STM32L0和STM32G0等。

在STM32CubeMX工具中，Debug选项进行如下配置即可。

四、Keil SWO输出配置

要想在Keil MDK-ARM的Debug(printf)Viewer中输出信息，需要如下几项配置。

4.1 Keil选项配置

主要就是使能跟踪Trace，配置CPU时钟，以及ITM端口。

基于ST-Link


基于J-Link

提示：ITM端口默认使用port0，也可修改软件，实现0~31任意端口，下面讲述。

4.2 ITM发送源码

和前面UART实现printf打印输出区别就是：将重定义代码中UART发送字符，改为ITM发送字符。

int fputc(int ch, FILE *f)
{
  ITM_SendChar(ch);
  return ch;
}

ITM_SendChar说明
这个函数位于core_cm3.h（或cm4 cm7）中，直接调用即可。

修改ITM端口
比如：修改成使用ITM端口1，修改该函数对应值即可：

提示：若软件修改了ITM端口，需要使能对应ITM刺激(Stimulus)端口才能正常打印输出。

4.3 输出效果

五、下载

为方便大家理解，提供源码工程下载，参考代码：
·STM32F103（HAL）_SWO
·STM32F411（HAL）_SWO

百度网盘：
https://pan.baidu.com/s/1aYBuHtOgtLqLvj6SsMYlQA

提取码：nbd3

提示：
1.若链接失效，请关注公众号获取最新链接。
2.源码仅供学习参考，不一定适用于实际项目。

六、说明

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2.本文由我一个人编辑并整理，难免存在一些错误。

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七、最后

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