傑克! 真是太神奇了!

前言

這一篇原本是 2017-12-21 寫的 (Pixnet 後台文章日期 2017-12-21 18:18:53), 但是因為後面一小段卡了, 一直沒發表. 後來因為工作內容轉為開發前台系統, 由於工作上有許多以前未接觸過的, 實在是空不下來, 也就很少有時間再碰 embedded system. 除非接手的團隊有問題回頭來請教, 非得要試一下才能給答案, 幾乎是沒機會再把它接上電源開起來. 所以它也就在未完成文章中趟了 4 年多, 今天就把後面一小段有關 std io 的 sample code 先拿掉, 作個小結. 發表出來. 至於有關 std io 的部份我想...就以後有緣再寫吧!?

關於 embedded system 的 C/C++

許多剛開始接觸 embedded system 的工程師常常會被 C 語言的底層搞得七葷八素. 最主要的是:

• 弄不清楚到底 embedded system 的 C/C++ 和一般在 Windows PC 用的 C/C++ 到底有什麼差異?
• 以及 (因為專案上的需要) 要如何才能把這些差異補起來?

在開始之前你一定先記住的是記憶體是稀缺資源, 一定不要浪費, 尤其是 local 變數區 (用到的是 STACK).

JTAG vs. SWD/SWO

這幾年 Cortex-M 系列的 ARM 微控制器大行其道, 在開發工具上也有一些使用上的調整:

• 以前的晶片除錯器 (debugger) 用的是 JTAG 介面標準, 可以多個 CPU/DSP 一起除錯.
• Cortex-M 則主推 SWD 介面, 一個 debugger 一次只能除錯一個 MCU 晶片.
• 以前 ITM 是標準配備, 現在則為選配.
• SWD 介面還有另一個選配: SWO.

有 ITM 的晶片一般都可以繼續使用 JTAG 介面的除錯器. 有 SWO 功能則可以使用 trace tool 協助分析無法以單純設斷點可以找到的問題. 例如: STMicroelectronics 比較阿沙力, 所有 Cortex-M 系列的晶片都有內含 ITM, 也有 SWO 功能. 但是像 Nuvoton 的 Cortex-M MCU 則都只有 SWD (是的, 連 SWO 都沒有). 差別是:

• STMicroelectronics 可以使用 JTAG 介面的除錯器, Nuvoton 則只能用 SWD 介面的除錯器.
• 使用 Keil µVision 除錯時, semihost 的系統訊息一個是從原本的 'Debug (printf) Viewer' 視窗檢視 (由 View --> Serial Windows --> Debug (printf) Viewer 開啟). 沒有 ITM 的晶片則只能從虛擬的 'UART #1' 視窗檢視 (由 View --> Serial Windows --> UART #1 開啟)
• 有 SWO 可以輸出 Debug Trace Output 給 trace tool 分析問題. 沒有 SWO 則遇到難解的 bug, 只能用你的 '智力' 想辦法解決了.

關於 semihost

semihost 是開發 ARM MCU 應用時很好用的軟體工具. 硬體線路板上不必真的把 UART 的接腳接出來就可以由 debugger 接收 MCU 利用 printf() 吐出來的訊息 (除錯訊息或者系統訊息).

一般使用 semihost 可以有四種組合