嵌入式開發輸出調試和日志信息的幾種方法
本文轉載自微信公眾號「strongerHuang」，作者strongerHuang。轉載本文請聯系strongerHuang公眾號。
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。
一.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"
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
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。
二.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。
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)。
可以在線調試時，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調試輸出信息
上面幾種方式都是單純的輸出調試/日志信息，相對更高級一點的做法就是通過CLI(Command Line Interface)命令行的方式獲取調試信息。
命令行相信大家不模式，做嵌入式開發的都知道，像Linux的終端就是一個命令行，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據或執行某個動作。
1.相對printf優勢
通過CLI可以任意時刻查看指定信息，執行某種操作。
2.相對printf劣勢
需要在代碼中集成CLI組件，以及對應的(查看、執行動作等)代碼，更占用資源。(當然，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，估計占用Flash不到1K的空間：
其實，很多RTOS都集成了CLI組件，想用其實也不是想象中的那么復雜，和移植RTOS差不多，甚至更簡單。
由于時間和篇幅有限，就寫到這里，關于CLI的內容還有很多，后面如果還有時間，爭取多分享一些相關內容。
