在STM32CubeIDE中使用Tracealyzer图形化调试FreeRTOS

概述
- 工作原理
- 快照模式设置方法
- - 步骤1：安装软件
  - 步骤2：添加源代码
  - 步骤3：修改配置文件
  - 步骤4：修改配置文件2
  - 步骤5：修改配置文件3
  - 步骤6：修改配置文件4
  - 步骤7：添加头文件路径
  - 步骤8：添加启动代码
  - 步骤9：编译工程
  - 步骤10：配置插件
  - 步骤11：捕获数据

概述

Tracealyzer可以以图形化的方式跟踪记录FreeRTOS操作系统的工作相关信息。本文结合官方教程以及自己的实践，总结出了Tracealyzer在STM32CubeIDE开发环境中的使用方法。
网上很多同类教程是基于MDK(keil的)，这里针对STM32CubeIDE进行了修改。

工作原理

Tracealyzer具有2种工作模式，快照模式snapshot mode和流模式streaming mode。在快照模式下，数据被存储到目标板的RAM中，当系统暂停时，可以读取数据。流模式下可以持续读取数据，时间可以长达几分钟或几个小时，但这需要某种高级的调试器支持如Jlink，或者是网络连接。
快照模式和流模式的设置基本上相同，流模式的设置仅有稍许不同。
FreeRTOS包含了超过100个跟踪hook，Tracelyzer正是利用这些hook进行数据的捕获和记录的，Tracelyzer同时还提供了自定义日志和事件的库

快照模式设置方法

步骤1：安装软件

下载并安装Tracelyzer软件，方法自行寻找。我这里使用的是4.6.6版本，10天试用版，可以从官方网站申请，但不对大陆IP开放。
在CubeIDE中，安装percepio插件，注意必须是for STM32CubeIDE版，否则会导致出错，如下图所示。

在这里插入图片描述

步骤2：添加源代码

安装完毕后，从软件help菜单，选择FreeRTOS Trace Recoder，打开源代码目录。

在这里插入图片描述
在cude工程中，新建一个Tracelyzer目录，把所有的文件都拷贝到该目录下面。

步骤3：修改配置文件

打开trcConfig.h文件，对文件内容进行如下修改

注释掉

#error "Trace Recorder: Please include your processor's header file here and remove this line."

修改为下图所示包含文件。
在这里插入图片描述
2. 将45行的

   #define TRC_CFG_HARDWARE_PORT TRC_HARDWARE_PORT_NOT_SET，

修改为：

    #define TRC_CFG_HARDWARE_PORT TRC_HARDWARE_PORT_ARM_Cortex_M

步骤4：修改配置文件2

打开trcKernelPortConfig.h文件，对文件内容进行如下修改

    #define TRC_CFG_FREERTOS_VERSION FREERTOS_VERSION_NOT_SET

修改为对应版本的FreeROTS版本号：

	#define TRC_CFG_FREERTOS_VERSION TRC_FREERTOS_VERSION_10_3_1

#define TRC_CFG_RECORDER_MODE TRC_RECORDER_MODE_STREAMING

修改为：

#define TRC_CFG_RECORDER_MODE TRC_RECORDER_MODE_SNAPSHOT

步骤5：修改配置文件3

打开 trcSnapshotConfig.h文件，将TRC_CFG_NTASK, TRC_CFG_NQUEUE等设置的足够大，如果不确定具体大小，可以在之后的调试中进行调整。

步骤6：修改配置文件4

打开CUDE系统配置，确认configUSE_TRACE_FACILITY为1。
在这里插入图片描述
打开FreeRTOSConfig.h文件，在文件的最后，添加如下代码：
#include "trcRecorder.h"如下所示：

#define USE_CUSTOM_SYSTICK_HANDLER_IMPLEMENTATION 0

/* USER CODE BEGIN Defines */
#include "trcRecorder.h"
/* Section where parameter definitions can be added (for instance, to override default ones in FreeRTOS.h) */
/* USER CODE END Defines */

#endif /* FREERTOS_CONFIG_H */

步骤7：添加头文件路径

添加对应的头文件路径
在这里插入图片描述

步骤8：添加启动代码

在main.c文件中，在硬件初始化后，FreeRTOS任务调度开始之前，添加下列语句：vTraceEnable(TRC_START)，如下图所示。

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */
  vTraceEnable(TRC_START);
  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_ETH_Init();
  MX_USART3_UART_Init();
  MX_USB_OTG_FS_PCD_Init();

步骤9：编译工程

编译整个工程

步骤10：配置插件

在IDE中，选择Percepio菜单的Preferences选项，进行配置
在这里插入图片描述
配置如下所示：

步骤11：捕获数据

运行程序，并在适当的时间暂停，选择Save Snapshot Trace选项，便可打开跟踪数据窗口。
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