IAR EWARM的SWO Trace调试功能

BMRTECH2017

SWD调试接口是ARM公司提出的一种调试接口，相对于传统的JTAG接口，使用更少的信号引脚。SWD调试接口信号定义如下图红线所示：

图 1

一些Cortex- M3/M4/M7等架构的芯片支持SWO Trace功能，其内置了DWT，ITM（(Instrument Trace Macrocell）等单元。ITM的一个主要的用途，就是支持信息的输出。此外DWT还会跟踪中断的进入和退出，对PC计数器进行采样。

IAR支持SWO Trace调试这一强大的调试功能，利用SWD接口中的SWO串行线输出调试时产生的跟踪信息。使用SWO调试需要将调试器的SWO引脚连接到芯片的SWO。

本文将简单介绍几种SWO Trace调试的实用功能。

使用SWO Trace的硬件要求：

1.使用的仿真器支持SWD调试接口和SWO串行通信。

2.芯片支持SWD调试接口。M3/M4/M7等主流内核的芯片大多都支持，且芯片上SWO引脚应与硬件调试接口的SWO引脚连接。

使用SWO Trace的软件设置：

调试器配置中选择使用SWD接口连接。

图 2

SWO调试功能举例：

(1). 使用Terminal I/O打印调试信息

IAR提供的Terminal I/O功能可以将函数内printf语句输出的信息在Terminal I/O窗口中显示出来，printf信息的输出有两种方式，半主机模式和SWO模式.半主机模式时信息的输出速率较慢，当使用SWO模式进行信息输出时，速度很快，适用于有大量信息需要输出的时候。可以在General Options->Library Configuration选项中勾选使用SWO模式，Terminal I/O窗口在进入调试环境后从View菜单打开。

图 3

(2). 实时显示变量值的变化

借助SWO调试，可以实时监测全局变量的数值变化，并以图形化的方式进行显示。下图中的TestPoint为全局变量，在该变量处右键选择设置“Data Log”数据记录断点。

图 4

通过view->breakpoint选项打开breakpoint断点窗口，在断点处右键点击Edit选项进行编辑，选择当该变量被Write改写时触发数据记录断点。

图 5

图 6

从所使用的仿真器如I-jet调试菜单下打开Data Log和Timeline窗口，在窗口处右键选择“Enable”使能后，点击“Go”全速运行程序，在Data log窗口中将会实时显示全局变量TestPoint变量值的跟踪记录。显示的数据中包含时间戳、变量值和变量地址等信息。

图 7

在Timeline 窗口Data Log一栏再次右键选择“Enable”使能图形化显示，可获得如下TestPoint变量值的实时变化视图。

图 8

(3). 测量代码执行时间

因为Data Log窗口中显示的信息包含了变量值变化时的时间戳，这可用于测量函数的执行时间。如下图所示在排序函数 NumberSorting()执行前后添加了一个全局变量TimeStamp作为测量运行时间的监控变量。

图 9

图 10

NumberSorting这个函数执行前后修改了TimeStamp变量的值，根据Data Log窗口中TimeStamp值的变化时间可计算出函数的执行时间，TimeStamp 从 0x05 变化到 0x0A 所用的时间为：

t = 21576.23 - 20992.01 = 584.22us

由此可以知道排序函数 NumberSorting()执行所用的时间为 584.22us。