本篇將介紹MDK下99%用戶都不知道的萬(wàn)能printf方法。

一、說(shuō)在前面的話

你聽(tīng)說(shuō)過(guò)J-Link的RTT么？官方的宣傳是這樣的：

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，只要擁有了J-Link，你就可以享受以下的便利：

無(wú)需占用USART或者USB轉(zhuǎn)串口工具，將printf重定位到一個(gè)由J-LINK提供的虛擬串口上；

支持任何J-LINK聲稱(chēng)支持的芯片

高速通信，不影響芯片的實(shí)時(shí)響應(yīng)

它的缺點(diǎn)也是明顯的：

你必須擁有一個(gè)J-Link，如果你使用的是 CMSIS-DAP或者ST-Link之類(lèi)的第三方調(diào)試工具，就無(wú)法享受這一福利；

你必須在工程中手動(dòng)插入一段代碼

曾幾何時(shí)，J-Link的這一福利讓多少非J-Link用戶羨慕嫉妒恨，看看手中的ST-Link、ULINKpro和各類(lèi)廉價(jià)的CMSIS-DAP板載調(diào)試器——“隔壁鄰居的小孩都饞哭了”

如果我告訴你，其實(shí)MDK中內(nèi)置了一種非常簡(jiǎn)單廉價(jià)的方式，可以讓你實(shí)現(xiàn)類(lèi)似的功能，并具有以下特點(diǎn)：

支持所有的調(diào)試仿真器，哪怕自己手搓的CMSIS-DAP都行

MDK原生功能，連CMSIS-Pack都不用安裝

點(diǎn)幾下鼠標(biāo)就可以通過(guò)RTE完成部署

除了簡(jiǎn)單的初始化函數(shù)外，無(wú)需手動(dòng)插入代碼

可以將你的printf輸出直接打印在MDK的Debug (printf) View窗口中

你是否心動(dòng)了呢？

二、部署從未如此簡(jiǎn)單

2.1RTE配置

依次通過(guò)菜單 Project->Manage->Run-Time Environment 打開(kāi)RTE配置窗口：

找到并展開(kāi)Compiler選項(xiàng)卡，勾選Event Recorder，并確保Variant下拉列表選中的是默認(rèn)的DAP。

展開(kāi)Compiler下的I/O，勾選STDOUT，并在Variant下拉列表中選擇 EVR——這里EVR是Event Recorder的縮寫(xiě)。單擊確定后，我們會(huì)在工程管理器中看到以下的內(nèi)容：

至此，所需的工具都已經(jīng)成功地加入到工程中了。

雖然這里EventRecorderConf.h是一個(gè)可以編輯的狀態(tài)，但實(shí)踐中，我們基本不用去碰他——使用默認(rèn)配置即可。

2.2服務(wù)初始化

在包含main()函數(shù)的C代碼文件中，按照如下的格式添加對(duì)頭文件的包含：

#include 
#if defined(RTE_Compiler_EventRecorder)
#   include 
#endif

在main()函數(shù)中添加對(duì)EventRecorder服務(wù)的初始化：

void main(void)
{
    ...
#if defined(RTE_Compiler_EventRecorder) 
 && defined(RTE_Compiler_IO_STDOUT_EVR)
    EventRecorderInitialize(0, 1);
#endif
    ...
}

如果你從未使用過(guò)EventRecorder也不必驚慌，這段代碼的主要作用是為printf專(zhuān)門(mén)開(kāi)啟一個(gè)數(shù)據(jù)通道。

理論上，到這里，我們就已經(jīng)完成了部署，可以在進(jìn)入調(diào)試模式后，通過(guò)MDK的Debug (printf) View窗口來(lái)觀察printf的輸出結(jié)果了。比如，我們?cè)趍ain()函數(shù)中打印一個(gè) "hello world ":

#include 

#include 
#if defined(RTE_Compiler_EventRecorder)
#   include 
#endif

void main(void)
{
    ...
#if defined(RTE_Compiler_EventRecorder) 
 && defined(RTE_Compiler_IO_STDOUT_EVR)
    EventRecorderInitialize(0, 1);
#endif
    ...

    printf("Hello World
");
    ...
}

編譯，一切順利的話，進(jìn)入調(diào)試模式后通過(guò)菜單View->Serial Windows->Debug (printf) View打開(kāi)窗口：

運(yùn)行后，可以在Debug (printf) View窗口中看到如下的結(jié)果：

三、常見(jiàn)問(wèn)題

如果你的工程中從未提供過(guò)對(duì) ".bss.noinit"數(shù)據(jù)段的處理，那么很可能會(huì)發(fā)現(xiàn)通過(guò)上述方法實(shí)現(xiàn)的printf輸出似乎不是很穩(wěn)定——時(shí)有時(shí)無(wú)——處于一種薛定諤的狀態(tài)。

這是由于EventRecorder有一段數(shù)據(jù)放置在了 “.bss.noinit” section中——以求芯片復(fù)位后不會(huì)破壞其中原有的內(nèi)容。

如果你的工程沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì) “.bss.noinit” 的處理，那么就會(huì)在進(jìn)入調(diào)試模式后，從Command窗口中看到類(lèi)似如下的信息：

即：

Warning: Event Recorder not located in uninitialized memory!

如果遇到這種情況應(yīng)該怎么辦呢？

打開(kāi)工程配置窗口“Options for Target”，切換到“Linker”選項(xiàng)卡：

首先，一定要確保你勾選了圖中的“Use Memory Layout from Target Dialog”選項(xiàng)。在這一前提下，再次取消對(duì)它的勾選：

我們會(huì)看到，MDK基于當(dāng)前的Memory Layout，為我們?cè)贠ut目錄下生成了一個(gè)與工程同名的鏈接腳本（比如圖中的工程名叫example，因此生成的鏈接腳本為example.sct）。

單擊Edit按鈕，可以看到腳本的內(nèi)容：

先別著急半路開(kāi)香檳——該文件是系統(tǒng)自動(dòng)生成的，如果我們不移動(dòng)它的位置，那么只要哪次手抖勾選了“Use Memory Layout from Target Dialog”，它的內(nèi)容就會(huì)立即被覆蓋掉——意味著我們?cè)诤罄m(xù)步驟中所做的修改就會(huì)付諸東流。

為了避免該問(wèn)題，應(yīng)該將它從Object目錄中移動(dòng)到工程目錄下。具體步驟為：右鍵單擊腳本文件名：

選擇“Open Container Folder”來(lái)打開(kāi)文件所在目錄：

找到Scatter Script腳本文件后，將其拷貝到上一級(jí)目錄下（也就是工程目錄）：

重新打開(kāi)工程配置窗口：

確保我們“沒(méi)有”選中“Use Memory Layout from Target Dialog”選項(xiàng)，并在Scatter File文本框中直接填寫(xiě)我們剛剛拷貝出來(lái)的腳本文件名（由于我們直接放在工程目錄下，因此這里直接用相對(duì)路徑"./example.scat"或者"example.scat"就行）。單擊OK保存配置。

打開(kāi)example.sct，在RW_IRAM1后面追加如下的代碼：

        ZI_RAM_UNINIT +0 UNINIT {
        .ANY (.bss.noinit)
    }

效果大約類(lèi)似這樣：

保存后重新編譯，再次進(jìn)入 Debug 模式，問(wèn)題就應(yīng)該解決了。

這里步驟的核心思想是在scatter script內(nèi)緊接著為RW和ZI的execution region為.bss.noinit提供一個(gè)屬性為UNINIT的專(zhuān)屬execution region。

在領(lǐng)會(huì)精神的情況下，如果你的工程原本就使用了scatter script也可以如法炮制。俗話說(shuō)解鈴還須系鈴人，如果你還是不知道怎么處理，那么就去找 你工程中scatter script的作者吧。

值得強(qiáng)調(diào)的是：如果你的MDK版本太老，為了確保最佳的用戶體驗(yàn)，還是推薦盡快升級(jí)吧。您可以在關(guān)注【裸機(jī)思維】公眾號(hào)后發(fā)送關(guān)鍵字【MDK】來(lái)獲取其最新的網(wǎng)盤(pán)鏈接。

四、說(shuō)在后面的話

總的來(lái)說(shuō)，MDK通過(guò)EventRecorder為我們提供了一個(gè)通用便捷的方式來(lái)重定向printf——無(wú)論你使用什么調(diào)試仿真器，甚至是FVP，都可以享受來(lái)自“MDK”的陽(yáng)光普照。

對(duì)很多有分發(fā)自己工程作為模板的小伙伴來(lái)說(shuō)，使用該方法后將不再限制用戶必須使用J-Link之類(lèi)的工具，而是可以放開(kāi)手腳，獲得了“開(kāi)袋即食”的調(diào)試體驗(yàn)。

最后強(qiáng)調(diào)一下哦，EventRecorder只在調(diào)試階段有意義，如果我們需要在產(chǎn)品的正常工作模式下使用printf，還是老老實(shí)實(shí)把Compiler->IO->STDOUT配置為User：

實(shí)現(xiàn)stdout_putchar()函數(shù)——用它來(lái)發(fā)送字符到具體的外設(shè)吧，比如：

int stdout_putchar(int ch)
{
    if ('
' == ch) {
        int temp = '
';
        while(Driver_USART0.Send(&temp, 1) != ARM_DRIVER_OK);
    }
    
    if (Driver_USART0.Send(&ch, 1) == ARM_DRIVER_OK) {
        return ch;
    }
    
    return -1;
}