使用SWO代替UART，实现Printf打印功能

JTAG接口中，有个SWO引脚，一直没有在意，也没有去研究过是干嘛用的。直到发现ST-LINK V2-1上也有个SWO引脚，于是去研究学习它的作用，用起来相比UART方得便多。

 

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1  写在前面

SWO：Serial Wire Output，串行线输出

SWV：Serial Wire Viewer，串行线查看器

ITM：Instrumentation Trace Macrocell，仪器跟踪宏单元

 

　　在Cortex-M3\M4\M7系列MCU中，内核的调试组件有一个仪器跟踪宏单元(ITM)。ITM的主要用途是调试信息的输出(例如printf格式输出)。

　　SWO是单引脚、异步串行通信，可在Cortex-M3\M4\M7内核的MCU使用，由调试器探测支持，利用MCU内核中ITM模块实现。

　　对于STM32，Cortex-M3\M4\M7内核的MCU都有SWO引脚。Cortex-M0内核的MCU没有此功能，例如STM32F0、STM32L0等。

 

2  硬件平台

　　将ST-LINK V2-1与核心板连接，SWO引脚连接到PB3。

 

　　如果核心板/开发板为JTAG接口，则可以这样接。JTAG接口中的SWO引脚实际上就是PB3引脚。

 

　　查看STM32F103的数据手册，PB3引脚的复用功能为TRACESWO。

 

3  代码部分

　　和UART实现printf打印输出类似，UART是重定向printf到UART，而这里是重定向到ITM。只需这两行代码就能实现SWO输出，不像UART一样还要编写UART驱动。（此函BSP_SWO.c文件中）

 

　　

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

 

 

4  Keil SWO输出配置

4.1  打开Keil工程，进行如图所示的配置。

 

4.2  把Use MicroLIB勾上。

 

 

4.3  配置完成后，先编译通过，然后进入调试模式。

 

4.4  打开Debug (printf) Viewer窗口。

 

4.5  点全速运行，就可以看到MCU通过ST-LINK V2-1向编译器输出打印信息了。当然，单步调试也是可以的。

 

4.6  提供两份配置好的、完整的例程，供大家参考学习。要在您的工程中使用SWO调试，只需将BSP_SWO.c和BSP_SWO.h这个两个文件添加到工程中即可。

 

 

5  STM32 ST-LINK Utility SWO输出配置

5.1  运行STM32 ST-LINK Utility，进行如图所示的配置，点击Start就可以了。

 

5.2  使用Keil下载程序之前，需要断开与STM32 ST-LINK Utility的连接。

 

否则不能下载，提示连接错误。

 

6  写在后面

打印信息用串口也可以做到，SWO的优势是什么？

1. 串口是MCU的片内外设，占用一个外设资源，而SWO不占用外设

2. 使用不同的MCU需要重新编写串口的驱动，而SWO不需要写驱动

3. 串口输出一般使用中断方式发送，调试时可能需要在中断中观察某些信息，这样中断嵌套就容易出现问题，而SWO没有中断问题

4. SWO的速度比串口快得多，在时序要求较高的情况下对代码的影响较小。发送相同的字符串，SWO的速度是串口的8.7倍。

 

 　　虽然SWO不能像串口那样双向传输，而我们用串口调试很多时候也只是使用TX输出而已。这样看来，SWO引脚用更好的方式替代了串口的TX引脚。

 

7  联系我们

　　如果您在学习SWO调试时遇到了什么问题，淘宝店铺搜索《万般电子》，通过旺旺联系我们，我们将尽心尽力为您解答、解决。

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