嵌入式開發輸出調試和日志信息的幾種方法

電子技術研發

2022年3月7日 17:41

基于MCU的嵌入式軟件開發，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試和日志信息。

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

下面就來講講關于嵌入式開發中輸出調試和日志信息的幾點內容。

1標準庫 printf 直接輸出

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

在Linux、Windows這種大型系統中，使用標準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 都需要在工程選項中進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"

嵌入式開發輸出調試和日志信息的幾種方法的圖2

額外說明一下，IAR 中使用庫有四個選擇：

None：無

Normal：選擇常規配置的運行時庫

Full：選擇完整配置的運行時庫

Custom：選擇定制運行時庫

這里關于微庫以及IDE配置，可以參看我的文章：

微庫和標準C庫有什么區別？

Keil系列教程05_工程目標選項配置（一）

IAR系列教程06_工程節點選項配置（一）

2.重定義函數

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);}

當然，串口里面具體的實現方式，與你底層有關。

有以上配置，就可以直接使用 printf 函數了。

2自定義 printf 輸出

有些情況下，需要指定要求輸出調試或日志信息，就需要自定義輸出格式。

舉例1：

比如：我要設置一個 “DBUGE 開關”，在開發測試階段，我需要打開開關，產品量產后，我不需要開啟調試信息輸出。

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

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

舉例2：

還比如：輸出日志信息，添加“時間戳”：

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

更多自定義：

實際項目可能有很多需求，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，項目需求和復雜不同，其輸出調試或日志信息可能有不同的方式，具體要不要實現，還需要綜合評估。