嵌入式開發(fā)如何輸出調(diào)試和日志信息

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基于MCU的嵌入式軟件開發(fā)，可能在某些情況下沒有多余存儲空間，從而沒有在本地有效保存調(diào)試和日志信息。

這時(shí)，通過某種方式把調(diào)試(Debug)和日志(Log)信息輸出就顯得有意義了。

下面就來講講關(guān)于嵌入式開發(fā)中輸出調(diào)試和日志信息的幾點(diǎn)內(nèi)容。

一.標(biāo)準(zhǔn)庫 printf 直接輸出

在MCU嵌入式開發(fā)中，通過UART串口 printf 輸出調(diào)試和日志信息的方式是最常見的一種。

在Linux、Windows這種大型系統(tǒng)中，使用標(biāo)準(zhǔn)C庫沒有問題，但在MCU這種資源有限的平臺，通常使用微庫。

1.使用微庫配置方法

在使用的IDE中，比如 Keil 和 IAR 都需要在工程選項(xiàng)中進(jìn)行配置才能正常使用微庫。

Keil 使用微庫：

Project -> Options for Target -> Target，勾選"Use MicroLIB"

IAR 使用微庫：

Project -> Options for Node -> General Options -> Library  Configuration，選擇"Full"

額外說明一下，IAR 中使用庫有四個(gè)選擇：

None：無

Normal：選擇常規(guī)配置的運(yùn)行時(shí)庫

Full：選擇完整配置的運(yùn)行時(shí)庫

Custom：選擇定制運(yùn)行時(shí)庫

2.重定義函數(shù)

你要輸出信息，肯定要有路徑才行啊，是UART，還是CAN。所以，就需要重定義函數(shù)才行。

以UART串口為例，最常見一種方式：

#include <stdio.h>  int fputc(int ch, FILE *f) {   DEBUG_SendByte((uint8_t)ch);    return ch; }  int fgetc(FILE *f) {   while(USART_GetFlagStatus(DEBUG_COM, USART_FLAG_RXNE) == RESET);    return (int)USART_ReceiveData(DEBUG_COM); }

當(dāng)然，串口里面具體的實(shí)現(xiàn)方式，與你底層有關(guān)。

有以上配置，就可以直接使用 printf 函數(shù)了。

二.自定義 printf 輸出

有些情況下，需要指定要求輸出調(diào)試或日志信息，就需要自定義輸出格式。

舉例1：

比如：我要設(shè)置一個(gè) “DBUGE 開關(guān)”，在開發(fā)測試階段，我需要打開開關(guān)，產(chǎn)品量產(chǎn)后，我不需要開啟調(diào)試信息輸出。

#define DEBUG(Type, ...)   if(DEBUG_EN(Type)) \                            { \                              printf(__VA_ARGS__); \                            }

說明：__VA_ARGS__它是一個(gè)可變參數(shù)的宏，就是將左邊宏中“...” 的內(nèi)容原樣抄寫在右邊 __VA_ARGS__ 所在的位置。

舉例2：

還比如：輸出日志信息，添加“時(shí)間戳”：

#define DEBUG(Type, ...)   if(DEBUG_EN(Type)) \                            { \                              printf("%s:", GetTimeStr());\                              printf(__VA_ARGS__); \                            }

更多自定義：

實(shí)際項(xiàng)目可能有很多需求，還比如：針對不同類型的傳感器，輸出日志帶有“傳感器編號”的日志信息。

所以說，項(xiàng)目需求和復(fù)雜不同，其輸出調(diào)試或日志信息可能有不同的方式，具體要不要實(shí)現(xiàn)，還需要綜合評估。

三.SWO 輸出

類似UART串口輸出，SWO(Serial Wire  Output)串行線輸出也是其中的一種，但需要MCU支持SWO功能才行(目前很多MCU都支持)。

可以在線調(diào)試時(shí)，輸出到IDE界面，比如：

還可以離線輸出到一些工具界面，比如：

四.CLI調(diào)試輸出信息

上面幾種方式都是單純的輸出調(diào)試/日志信息，相對更高級一點(diǎn)的做法就是通過CLI(Command Line  Interface)命令行的方式獲取調(diào)試信息。

命令行相信大家不模式，做嵌入式開發(fā)的都知道，像Linux的終端就是一個(gè)命令行，只是我們這里說的命令行，相對Linux的終端來說要簡單的多。但是原理類似，都是通過輸入命令來查看數(shù)據(jù)或執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作。

1.相對printf優(yōu)勢

通過CLI可以任意時(shí)刻查看指定信息，執(zhí)行某種操作。

2.相對printf劣勢

需要在代碼中集成CLI組件，以及對應(yīng)的(查看、執(zhí)行動(dòng)作等)代碼，更占用資源。(當(dāng)然，可以使用輕量級的CLI，相對不占資源那種)

比如我之前用的一種，估計(jì)占用Flash不到1K的空間：

其實(shí)，很多RTOS都集成了CLI組件，想用其實(shí)也不是想象中的那么復(fù)雜，和移植RTOS差不多，甚至更簡單。

由于時(shí)間和篇幅有限，就寫到這里，關(guān)于CLI的內(nèi)容還有很多，后面如果還有時(shí)間，爭取多分享一些相關(guān)內(nèi)容。

到此，關(guān)于“嵌入式開發(fā)如何輸出調(diào)試和日志信息”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識，請繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！