代码收藏家技术教程 2025-02-20

STM32的keil debug调试（JTAG/SW）

一、JTAG/SWD调试原理概述

二、配置JTAG/SWD引脚

三、基础执行控制按钮介绍

3.1调试与断点按钮

3.2 查看程序段/函数执行时间

3.3 结束仿真报错

四、工具栏常用窗口按钮介绍

五、仿真时需要注意的点

一、JTAG/SWD调试原理概述

Cortex-M内核含有硬件调试模块，该模块可在取指(指令断点)或访问数据(数据断点)时停止。
内核停止时，可以查询内核的内部状态和系统的外部状态。完成查询后，可恢复程序执行。

意思就是STM32里边包括外设和内核，内核里边有一个调试模块，有这个模块就可以仿真调试STM32，这个模块可以在指令断点或数据断电处停止，这里的停止指的是内核停止，内核停止就可以查看内核的内部状态和系统的外部状态。内核的内部状态就是内核那些R0、R1、PC这些，外部状态就是外设了，例如寄存器。

二、配置JTAG/SWD引脚

SWD：只需要两个引脚，一个是CLK时钟引脚，一个是SWDIO数据引脚。

JTAG：需要5个引脚，分别是JTMS、JTCK、JTDI、JTDO、JNTRST引脚。

由于SWD比JTAG少3个引脚，那么使用SWD模式，就可以将另外3个引脚释放。如何释放看下面表格。

1、在复位状态的时候，5个引脚都没有释放，图里边X表示没有释放。5个引脚都没有释放，那么也就是说在复位状态下两种模式都可以使用。

2、释放NJTRST引脚，就可以把PB4当作普通的IO口，JATG和SWD都可以使用，但是JTAG不能复位了。

3、释放JTAG多余的三个引脚，只能使用SW模式了，不能使用JTAG模式。释放的三个引脚就可以当作普通IO口。

4、5个引脚全部释放，用于普通的IO口，只能使用串口下载程序。

F1系列可以通过AFIO_MAPR寄存器的SWJ_CFG[2:0位来释放部分或者全部SWJ-DP引脚。

F4/F7/H7系列默认全部SWJ-DP引脚为复用功能并映射到复用功能0(AF0)。这三个系列多了一个复用功能选择器。复位以后都是选择AF0。

三、基础执行控制按钮介绍

3.1调试与断点按钮

1、开始/停止仿真按钮：刚工程编译后，需要仿真就点击这个按钮，退出仿真也点击这个按钮。如果程序已经下载进开发板，直接进入调试模式。如果没有下载进开发板，会先下载程序再进入调试模式。

黄色箭头为程序下一步执行位置，蓝色箭头为光标位置。一般点完调试按钮，黄色箭头一般直接来到main函数的第一行，因为再魔法棒的debug里边选择了Run to main选项。

2、断点相关按钮：

第一个为插入和删除断点，第二个为使能和失能断电，第三个为失能全部断点，第四个为删除全部断点。MDK最多支持6个断点，失能断点就是不起作用了，变成白色圆圈，表示之前在这块设置过断点。

1、复位按钮：这个跟硬件复位功能是一样的。

2、全速运行：执行到断点处才会停止。

3、停止运行：按一下程序停止循行，和全速运行按钮配合使用。

4、执行进去：大括号代表一个函数执行进去，会跳转到这个函数里开始执行。

5、执行过去：直接运行这个函数，不跳转过去。

6、执行出去：从函数里边出来

7、执行到光标处：有一个蓝色箭头，代表执行到光标处。

8、黄色箭头：展示下一步要执行的程序。

3.2 查看程序段/函数执行时间

使用这个功能需要在魔法棒里边选择debug，再选择setting里边的Trace。需要追踪程序执行时间时设置，根据系统时钟频率的实际值设置。

点击调试按钮，开始调试，运行时间可以在左边的内核寄存器窗口查看，也可以在窗口下面的t1查看。

3.3 结束仿真报错

如果报这个错误是因为在结束仿真之前没有清除断点。必须通过任务管理器里直接关闭keil。

解决办法：在结束调试之前将所有断点全部清除，可以使用清除所有断点按钮。

四、工具栏常用窗口按钮介绍

1、窗口可以通过工具栏快捷按钮打开，或者在菜单栏的View下拉框中打开

2、下面介绍一下工具栏常用创建按钮

（1）第一个是command命令窗口，可以在这个窗口打印一下信息，还可以输入一些命令，这个窗口几乎不用。

（2）第二个是汇编窗口，可以查看汇编程序，几乎也用不到。

（3）第三个窗口为Symbols窗口，在这个窗口中会列举出一些函数名、变量名、还有变量类型一下符号。

（4）第四个是Registers窗口，里边都是内核寄存器、堆栈、堆栈指针等。

（5）第五个是Call Stack Window窗口，可以查看函数调用关系&局部变量。其中，name表示调用的函数名字，Location/Value对于函数就是函数的首地址，Type为函数类型。

在main函数里边调用一下delay_ms函数，可以看到delay_ms函数在main函数，Call Stack Window窗口窗口显示的函数调用顺序是从下往上调用的，也就是说是main函数调用了delay_ms函数。

可以看到delay_ms函数的首地址是0X08001088，函数类型为void f(ushort)，对于局部变量nms，它的Value（值）是0X01F4，类型为parame-ushort，表示这个是变量是函数的参数，l类型为ushort。

图中repeat变量对应的值为Not in scope，表示不在范围内是因为我程序还没有运行这个变量的赋值那行。运行完之后变量就会有值。

（6）第六个Watch 窗口：查看函数首地址&变量值有watch1和watch2，随便打开一个就可以了。通过选中变量右键add to watch1，全局变量不给初始值默认为0；右键添加函数的话对应的值就是函数的地址。对于数组也是一个地址。

watch窗口可以设置全局变量在被读或写后自动停止运行。

操作步骤：在watch窗口，右键需要调试的变量，选择set Access BreakPoint，然后在弹框里可以选择是在被读时设置断点，还是在被写的时候设置断点。最后点击define，完成设置。程序会在被写的下一步停止运行。

（7）第七个Memory 窗口：查看内存窗口。

在Address里边输入地址，即可查看对应位置地址，默认是16进制的，也就是里边两个数表示一个字节8位。

注意Memory里边是小端模式，数据值要倒着读。上面那个例子是8位的数据，看不出来。下面定义一个16位的数据，观察一下。

可以看到，在Memoy窗口里观察到的显示顺序为0F00，实际是0X000F表示第一个数，所以需要倒着读。外设寄存器的地址也是一样，下面以RCC的APB2ENR寄存器为例子，RCC的基地址从手册可以查到为0X40021000，同时APB2ENR寄存器的偏移地址为0X18，则直接搜索0X40021018，可以看到显示值为48000000，看寄存器的实际值为0X00000048，那么倒过来读就对了。

总之就是8位的数据没有区别，16位的数据就是两个字节代表一个数，32位的就是4个字节代表一个数，外设寄存器基本都是32位的，都是4个字节一个数。都需要倒过来读。