Ⅰ、寫(xiě)在前面

本文主要講述的內(nèi)容：基于Keil開(kāi)發(fā)工具下，STM32內(nèi)部RAM在線調(diào)試配置方法，以及每一項(xiàng)配置的詳細(xì)說(shuō)明。如需要了解更多相關(guān)的文章，可以到我博客，或微信公眾號(hào)查看。

讓程序運(yùn)行在RAM中調(diào)試代碼有兩優(yōu)點(diǎn)：1.速度快；2.減少對(duì)芯片F(xiàn)LASH讀寫(xiě)次數(shù)，增加芯片壽命。

本文牽涉的知識(shí)比較多，如果弄明白所有細(xì)節(jié)問(wèn)題，對(duì)自己這方面的技能是一種很大的提升。

本文基于ST公司Cortex-M內(nèi)核的STM32來(lái)講述其配置方法，其實(shí)也適用于其他公司（如：TI、NXP等）的Cortex-M芯片，原理都是一樣的。

本文PDF文章可以在我360云盤(pán)下載：

https://yunpan.cn/ckvUU7t8vuWbn訪問(wèn)密碼 42b3

關(guān)于本文的更多詳情請(qǐng)往下看。

Ⅱ、本文要點(diǎn)

1.主要內(nèi)容

由于本文牽涉的內(nèi)容比較多，我會(huì)按章節(jié)來(lái)講述各項(xiàng)內(nèi)容，大體分為：

l實(shí)現(xiàn)STM32內(nèi)部RAM調(diào)試的配置方法

l每條配置的詳細(xì)說(shuō)明

l網(wǎng)上配置方法說(shuō)明及存在的不足

2.工程代碼下載

為了方便大家學(xué)習(xí)，我將配置前（一般常用）工程和配置后工程分別打包上傳至360云盤(pán)供大家下載參考學(xué)習(xí)。配置前和配置后工程實(shí)現(xiàn)的功能都是一樣的。

配置前工程代碼STM32F10x_Demo：

https://yunpan.cn/ckvVFJi5e9r26訪問(wèn)密碼 8ffb

配置后工程代碼STM32F10x_Demo（RAM調(diào)試）：

https://yunpan.cn/ckvVYAMWBqNjX訪問(wèn)密碼 418b

3.代碼功能描述

上面提供下載的代碼實(shí)現(xiàn)的功能是一樣的，具體如下兩點(diǎn)：

l間隔500ms LED亮滅變化一次，串口打印數(shù)據(jù)“Demo..”一次。

l串口中斷接收數(shù)據(jù)，會(huì)將收到數(shù)據(jù)通過(guò)串口發(fā)送出去。

第一點(diǎn)是為了有一個(gè)狀態(tài)顯示，知道程序在運(yùn)行。

第二點(diǎn)在本文中的作用也很大，就是使用了中斷功能。由于RAM調(diào)試會(huì)牽涉到向量表，中斷功能就會(huì)使用到向量表，如果沒(méi)有配置正確，這里就不會(huì)響應(yīng)中斷，或者出錯(cuò)。

4.驗(yàn)證配置成功方法

本文提供的“STM32F10x_Demo”是斷電后重新上電會(huì)繼續(xù)運(yùn)行代碼；而“STM32F10x_Demo（RAM調(diào)試）”是斷點(diǎn)之后程序丟掉了，也就是不能運(yùn)行了【請(qǐng)更加LED及串口打印現(xiàn)象來(lái)判斷】。

注意：使用RAM調(diào)試之前請(qǐng)將FLASH里面的數(shù)據(jù)擦除掉，否則使用RAM調(diào)試斷電再上電，程序會(huì)從FLASH運(yùn)行，會(huì)認(rèn)為程序依然在運(yùn)行，從而影響判斷。

Ⅲ、RAM調(diào)試配置方法

本節(jié)主要講述配置方法的過(guò)程，為什么這么配置，以及配置的原理將會(huì)在下一章節(jié)講述。

1.修改內(nèi)存地址

打開(kāi)目標(biāo)配置：Project -> Options for Target -> Target 或“工程目標(biāo)配置”點(diǎn)擊快捷按鈕。

將ROM和RAM地址映射到如下圖地址。 我們使用STM32F103ZE芯片，該芯片的RAM大小為0x10000 即64KB，我們這里平分RAM，即各自的大小為0x5000。

注意：配置的地址范圍不能超過(guò)芯片實(shí)際的大小。

2.配置向量表

同上，打開(kāi)目標(biāo)配置：Project -> Options for Target -> C/C++，使用宏定義VECT_TAB_SRAM。如下圖：

這里的宏定義是為了讓向量表指向RAM（我們默認(rèn)是指向ROM），重要的一個(gè)目的就是讓中斷向量表指向RAM，上面“代碼功能”中斷的意義就是為了驗(yàn)證向量表的正確性。

注意：這里的宏定義是在工具鏈中配置的，多個(gè)宏定義之間需要有“逗號(hào)”隔離開(kāi)來(lái)。

其實(shí)這里的宏定義配置也可以在源代碼中實(shí)現(xiàn)，打開(kāi)system_stm32f10x.c文件下第127行的“VECT_TAB_SRAM”宏定義，如下圖：

【個(gè)人建議：調(diào)試和非調(diào)試代碼最好一致，也就是源代碼不變】

3.調(diào)試配置

同上：Project -> Options for Target -> Debug，這里是關(guān)于調(diào)試的配置。

第一步：去掉“Load Application at Startup”前面的勾選項(xiàng)

第二步：導(dǎo)入RAM初始化文件。

RAM初始化文件里面內(nèi)容如下：

FUNC void Setup (void) {

SP = _RDWORD(0x20000000);

PC = _RDWORD(0x20000004);

_WDWORD(0xE000ED08, 0x20000000);

}

LOADObjects\ExecutableFile.axfINCREMENTAL

Setup();

g, main

每一條語(yǔ)句具體意思請(qǐng)見(jiàn)源代碼注釋?zhuān)@里提示的是Objects\ExecutableFile.axf

也就是輸出路徑和輸出文件名，它的路徑與文件名與你工程配置需對(duì)應(yīng)。

4.調(diào)試不更新目標(biāo)程序

同上：Project -> Options for Target -> Utilities，不勾選“更新”。意思就是在線調(diào)試時(shí)，不更新芯片（下載FLASH）程序。

至此，STM32內(nèi)部RAM在線調(diào)試配置方法就完成了，連接開(kāi)發(fā)板就可以使用RAM在線調(diào)試代碼了。

網(wǎng)上相關(guān)的問(wèn)題還有其他無(wú)關(guān)的配置，我會(huì)在下面單獨(dú)說(shuō)明一下為什么不用配置那些。

Ⅳ、配置說(shuō)明

上面配置過(guò)程已經(jīng)知道了，這一節(jié)講述一下為什么這樣配置，以及這么配置的意思。

1.修改內(nèi)存地址說(shuō)明

內(nèi)存地址為什么ROM設(shè)置為0x20000000，RAM設(shè)置為0x20005000。原因在于芯片的RAM其實(shí)地址就是0x20000000（沒(méi)有猜錯(cuò)的話Cortex-M那芯片RAM起止地址都是0x20000000）。

至于大小嘛，就是看芯片型號(hào)了，我們這里平分大小，也可以不用平分大小。

這里分配的地址會(huì)直接影響輸出的文件“ExecutableFile.sct”,也就是我們鏈接的時(shí)候需要使用到的“ExecutableFile.sct”文件。

查看“ExecutableFile.sct”文件的方法：Project -> Options for Target -> Linker，如下圖。【需要編譯之后才能輸出“ExecutableFile.sct”文件，即編譯后才能查看】

對(duì)比沒(méi)有配置RAM調(diào)試（也就是沒(méi)有修改地址）的工程如下圖：

網(wǎng)上配置教程說(shuō)要修改Linker下的地址，其實(shí)是多余的，詳情請(qǐng)見(jiàn)下一章節(jié)。

2.配置向量表說(shuō)明

愛(ài)思考（或者會(huì)尋到問(wèn)題）的朋友可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，我不宏定義VECT_TAB_SRAM這個(gè)參數(shù)，程序照常可以運(yùn)行（LED變化、串口打印數(shù)據(jù)）。

其實(shí)這里的配置主要是針對(duì)“向量表”，比如中斷向量表。如果當(dāng)我們不宏定義VECT_TAB_SRAM這個(gè)參數(shù)，測(cè)試串口中斷的時(shí)候，程序就會(huì)跑死，（暫停）程序會(huì)指向一個(gè)非法的地址，如下圖：

3.調(diào)試配置說(shuō)明

這個(gè)地方的配置很好理解，就是我們要將程序指針指向我們特定的地址（RAM）區(qū)域，這樣好讓程序執(zhí)行我們指定地址里面的程序。

我們加載文件“CpuRAM.ini”，因此不需要勾選“Load Application at Startup”這個(gè)選項(xiàng)。

加載文件的名稱(chēng)“CpuRAM.ini”和網(wǎng)上一些教程命名一樣，可以自己命名，只要后綴名一樣就行。

4.調(diào)試不更新目標(biāo)程序說(shuō)明

這個(gè)地方其實(shí)就是在調(diào)試的時(shí)候更新（下載）芯片F(xiàn)LASH的代碼，由于我們沒(méi)有修改FLASH的燒寫(xiě)算法，這里就不勾選次選項(xiàng)。

當(dāng)我們修改了FLASH的燒寫(xiě)算法（程序指向RAM），這里可以勾選上。

相比兩者，我們選擇不勾選該選項(xiàng)簡(jiǎn)單一點(diǎn)，因此這里選擇不勾選。

Ⅴ、網(wǎng)上配置說(shuō)明

筆者開(kāi)始學(xué)習(xí)RAM調(diào)試的內(nèi)容時(shí)，也是參考網(wǎng)上很多的教程，但是經(jīng)過(guò)筆者親自，并且多次測(cè)試發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上的有些教程存在不足之處。本節(jié)主要是提出網(wǎng)上某些教程存在的不足或者多余之處。【若有不對(duì)之處敬請(qǐng)諒解】

1.修改Linker地址

Project -> Optionsfor Target -> Linker

網(wǎng)上的配置，這里的地址基本上都是修改了的。

1.去掉勾選； 2.再次修改地址。

我剛開(kāi)始學(xué)習(xí)配置時(shí)也是修改了的，但后面我再次配置時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題：地址前面為勾選。什么意思呢，就是沒(méi)有使用這個(gè)配置的地址。

于是我就不配置（不修改）這里的地址進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果還是可以在RAM中調(diào)試，大量測(cè)試也沒(méi)發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題。

我再次查看Scatter File文件ExecutableFile.sct，發(fā)現(xiàn)不修改地址也是一樣的。其實(shí)“ExecutableFile.sct”文件的地址是我上一章節(jié)里面說(shuō)的，由Target里面的地址決定的。

因此，網(wǎng)上所配置的這里其實(shí)是多余的配置。

2.配置向量表

有很多教程使用了在main函數(shù)開(kāi)始配置向量表，也就是在main函數(shù)開(kāi)始出增加一條語(yǔ)句：NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);

這條語(yǔ)句其實(shí)是system_stm32f10x.c文件里面第265行的：SCB -> VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET;一樣的意思。

因此，我個(gè)人覺(jué)得，項(xiàng)目中的調(diào)試代碼和真正運(yùn)行的源代碼不能有差異。定義了VECT_TAB_SRAM這個(gè)宏定義，就沒(méi)必要還在main函數(shù)里面增加一條語(yǔ)句。

細(xì)心的朋友可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，我在“Ⅲ、RAM調(diào)試配置方法”這一章節(jié)中沒(méi)有修改源代碼，只是修改了配置。這樣就保證了代碼的一致性。

3.修改編程地址

網(wǎng)上有很多教程是修改了下圖中編程的地址，也就是修改了編程算法。

作為調(diào)試，本來(lái)就是運(yùn)行在RAM中，再在這里配置，我覺(jué)得是多次一舉。因此我們上面講述的是沒(méi)有勾選：Update Target Before Debugging.

Ⅵ、說(shuō)明

STM32內(nèi)部RAM調(diào)試代碼時(shí)，復(fù)位不起作用，需要復(fù)位請(qǐng)重新鏈接運(yùn)行。關(guān)于RAM在線調(diào)試配置還有許多未講述完，請(qǐng)親自配置并測(cè)試驗(yàn)證，你或許會(huì)明白更多有用知識(shí)。

以上總結(jié)僅供參考，若有不對(duì)之處，敬請(qǐng)諒解。