STM32 F446RE平台SWO调试输出配置指南

资源摘要信息:"本节内容主要围绕如何在STM32 F446RE微控制器上启用并使用串行线输出（Serial Wire Output，简称SWO）功能，以及如何利用libopencm3库来实现这一功能。SWO是ARM Cortex-M处理器的一种调试功能，允许通过单个引脚输出调试和跟踪信息。本节内容提供了关于如何配置SWO相关的寄存器和设置，包括调试控制寄存器（DBGMCR）、跟踪端口接口单元（TPIU）、仪器跟踪宏单元（ITM）和通用输入输出（GPIO）的具体步骤，以实现通过SWO在ITM（Instrumentation Trace Macrocell）上使用printf()函数进行数据输出。" 知识点详细说明： 1. STM32 F446RE 微控制器基础： STM32 F446RE是ST公司生产的一款基于ARM Cortex-M4内核的微控制器（MCU），具有高性能、低功耗的特点。F446RE拥有丰富的外设接口和较大的内存容量，适用于中高端嵌入式应用。 2. SWO（Serial Wire Output）功能介绍： SWO是一种调试和跟踪功能，通过单个引脚输出调试信息，方便开发者进行系统调试。SWO可以在不中断程序运行的情况下，实时输出程序的运行数据，例如变量值、程序执行路径等。 3. libopencm3库： libopencm3是一个开源的固件库，主要用于ARM Cortex-M微控制器的底层编程。该库提供了丰富的API，方便开发者进行硬件抽象层的开发，实现外设的驱动编写，也支持多种ARM Cortex-M系列处理器，如STM32、LPC等。 4. 调试控制寄存器（DBGMCR）配置： DBGMCR寄存器用于控制调试器的某些功能，如跟踪模式的选择。在启用SWO时，需要对DBGMCR进行适当配置。 5. 跟踪端口接口单元（TPIU）设置： TPIU是一个专门用于调试的接口单元，它将跟踪信息编码并通过SWO引脚输出。配置TPIU涉及设置当前端口大小寄存器（TPIU_CSPSR）、格式和状态控制寄存器（TPIU_FFCR）以及选定引脚协议（SPP_R）。异步曼彻斯特模式是一种常见的TPIU数据传输格式。 6. 仪器跟踪宏单元（ITM）配置： ITM用于将调试信息通过SWO发送到调试器。要使用ITM，需要解锁ITM锁访问，配置ITM_TCR、ITM_TER、ITM_TPR等寄存器。ITM_SendChar函数是ITM用于发送字符的核心函数，需要被定义以便发送数据。 7. GPIO配置： 在STM32 F446RE微控制器中，PA13、PA14、PB3引脚通常被用作SWO功能的实现引脚。这些引脚需要被配置为特定功能以支持SWO。 8. 使用printf()函数从ITM发送数据： 为了通过ITM发送数据，通常需要重定义库函数printf()，使其输出通过ITM_SendChar函数发送。这需要检查ITM_TCR确保输出是有效的，并检查ITM_Enable端口确保端口可用。 9. 代码文件说明： 给定的文件名"Serial_Wire_Output-SWO--main"暗示了文件内容主要聚焦于如何实现SWO功能的主函数代码，这可能包含了初始化相关寄存器、配置外设、实现ITM_SendChar和重定义_write函数等步骤。 10. 调试和跟踪的实践： 在实际的嵌入式开发中，使用SWO进行调试和跟踪是非常普遍的做法。开发者可以通过这些步骤快速定位程序问题，优化程序性能，了解程序运行状态，这对于开发过程中的问题诊断和性能分析是非常有帮助的。