J-Link RTT的使用（原理 + 教程 + 应用 + 代码）

MCU:STM32F407VE

MDK:5.29

IAR:8.32

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目录

  • 写在前面
  • 什么是RTT?
  • RTT的工作原理
  • RTT的性能
  • 快速使用教程
  • 高级使用教程
  • 附上测试代码
  • 2019年12月27日更新--增加打印float的功能

写在前面

本文介绍了J-Link RTT的部分使用内容，很多地方参考和使用了J-Link的官方资料，有的地方可能翻译的不太准确，请见谅。

如果想了解更加准确详细的内容，请点此处。

什么是RTT?

RTT(Real Time Transfer)是一种用于嵌入式中与用户进行交互的技术，它结合了SWO和半主机的优点，具有极高的性能。

使用RTT可以从MCU非常快速输出调试信息和数据，且不影响MCU实时性。这个功能可以用于很多支持J-Link的设备和MCU，兼容性强。

RTT支持两个方向的多个通道，上到主机，下到目标，它可以用于不同的目的，为用户提供尽可能多的自由。默认实现每个方向使用一个通道，用于可打印终端输入和输出。

使用J-Link RTT Viewer，可用于“虚拟”终端，允许打印到多个窗口（例如，一个用于标准输出，一个对于错误输出，一个用于调试输出）。

RTT的工作原理

RTT在MCU的存储器中使用SEGGER RTT控制块结构管理数据读写。控制块对于每个可用的信道都在内存中包含了一个ID，通过J-Link或者环形缓冲结构区（链表）都可以通过ID找到对应的控制块。

可用信道的最大数目可以在编译时配置，并且每个缓冲区都可以在MCU运行时配置和使用。上下缓冲区可以分开处理。每个通道都可以配置为阻塞或非阻塞。

在阻塞模式下，应用程序将等待缓冲区写满，直到可以写入所有内存为止，这将导致应用程序处于阻塞状态，但可以防止数据丢失。

在非阻塞模式下，只会写入适合缓冲区的数据，或完全不写入缓冲区，其余的数据将被丢弃。这样即使没有连接调试器，也可以实时运行。开发人员不必创建特殊的调试版本，并且代码可以保留在发布应用程序中。

RTT的性能

RTT的性能明显高于其他任何用于将数据输出到主机PC的方式。平均一行文本可以在1微秒或更短的时间内输出。基本上相当于做一个memcopy()的时间。

RTT实现代码使用大约500字节的ROM和(n(通道数) * (24字节ID+24字节))的RAM。推荐的大小是1 kByte（上行信道）和16到32字节（下行信道），这取决于输入/输出的负载。

快速使用教程

1.首先安装J-Link的软件驱动。

2.安装完成后，打开J-Link的安装目录（开始->SEGGR->J-Link RTT Viewer->右键打开文件所在位置->然后继续右键打开文件所在位置->此时就是安装目录了），

找到如下路径SEGGER\JLink_V632f\Samples\RTT,解压路径里面的压缩包SEGGER_RTT_V632f.zip(不同的版本，V后面的数字可能不一样)。

3.将解压完的文件拷贝到代码工程目录中。

4.在项目工程中加入SEGGER_RTT_V632f\RTT目录下的全部四个文件。工程添加文件方法请自行百度。

5.工程加入文件后，在想要用到RTT的文件中包含#include "SEGGER_RTT.h",然后直接调用SEGGER_RTT_printf()就好了，

例如SEGGER_RTT_printf(0,"hello world!")这个和C语言的printf的格式差不多，就是前面加了一个端口0的参数。（详细信息请看高级使用教程）

6.然后点击开始->SEGGR->J-Link RTT Viewer，打开J-Link RTT Viewer 选择好你的芯片型号后，点击确认。

7.然后就能看到我们打印的内容了。

高级使用教程

1.部分函数介绍：

(1)void SEGGER_RTT_Init (void) RTT初始化函数，应放于程序开始阶段。

(2)int SEGGER_RTT_GetKey (void); 从RTT终端获取一个按键字符。
Return Value

ValueMeaning
>=0返回按键字符（0-255）
< 0缓存区中没有有效的字符

示例代码:

    int c;
    c = SEGGER_RTT_GetKey();
    if (c == 'q') {
        exit();
    }

(3)int SEGGER_RTT_HasKey (void);检测缓存区中是否还有字符。
Return Value

ValueMeaning
1缓存区中至少有一个字符是有效的
0缓存区中没有有效的字符

示例代码:

   if (SEGGER_RTT_HasKey()) {
      int c = SEGGER_RTT_GetKey();
   }

(4)int SEGGER_RTT_printf (unsigned BufferIndex, const char * sFormat, …)格式化输出字符串
Return Value

ValueMeaning
>=0已经发送的字符数
< 0发生错误

附加信息:

 转换规范具有以下语法：

 %[标志][字段宽度][.精度]转换指定程序

 支持的标志：

 -：在字段宽度内左对齐

 +：始终打印有符号转换的符号扩展名

 0：用0代替空格。使用“-”标志或精度时忽略

 支持的转换说明符：

 c：将参数打印为一个字符

 d：将参数打印为有符号整数

 u：将参数打印为无符号整数

 x：将参数打印为十六进制整数

 s：打印参数指向的字符串

 p：将参数打印为8位十六进制整数。

 ps.似乎官方没有给float类型格式化输出方式。

示例代码:

SEGGER_RTT_printf(0, "SEGGER RTT Sample. Uptime: %.10dms.", /*OS_Time*/ 890912);

同时，可以使用SEGGER_RTT_printf()来设置字体颜色还背景颜色：

例如:

SEGGER_RTT_printf(0,RTT_CTRL_BG_WHITE);
SEGGER_RTT_printf(0,RTT_CTRL_TEXT_BLUE);

(5)void SEGGER_RTT_SetTerminal(char TerminalId);设置虚拟终端ID。
Return Value

ParameterMeaning
TerminalId虚拟终端的ID

示例代码:

//
// Send a string to terminal 1 which is used as error out.
//
SEGGER_RTT_SetTerminal(1); // Select terminal 1
SEGGER_RTT_WriteString(0, "ERROR: Buffer overflow");
SEGGER_RTT_SetTerminal(0); // Reset to standard terminal

SEGGER_RTT_WriteString中的0参数，是通道号，不是终端号。

(6)int SEGGER_RTT_WaitKey (void);检测缓存区中是否还有字符。
Return Value

ValueMeaning
≥0等待返回一个按键值

示例代码:

   int c = 0;
    do {
        c = SEGGER_RTT_WaitKey();
    } while (c != 'c');

附上测试代码

/*terminal 0: if you press any key in the keyboard ,terminal 0 will show the key value witch you press.
  terminal 1: show the date
  terminal 2: show the time
*/		
if (SEGGER_RTT_HasKey()) 
{
	int c = SEGGER_RTT_GetKey();
	SEGGER_RTT_SetTerminal(0); 
	SEGGER_RTT_Write (0, &c, 1);
	SEGGER_RTT_printf(0,"\n");
}
//GET DATA
HAL_RTC_GetTime(&hrtc,&_current_time,RTC_FORMAT_BIN);
//GET TIME
HAL_RTC_GetDate(&hrtc,&_current_date,RTC_FORMAT_BIN);
//Printf
SEGGER_RTT_SetTerminal(1); 
SEGGER_RTT_printf(0,"%d . %d . %d \n",_current_date.Year,_current_date.Month,_current_date.Date);
SEGGER_RTT_SetTerminal(2); 
SEGGER_RTT_printf(0,"%d : %d : %d \n\n",_current_time.Hours,_current_time.Minutes,_current_time.Seconds);

代码的下载链接：https://download.csdn.net/download/xue745146527/12045381 （工程包含了Keil 和 IAR ）

2019年12月27日更新--增加打印float的功能

因为官方的RTT View不能打印出float类型的数据，因此我简单写了个float转字符串的函数。

unsigned char *out_float(double value, unsigned char decimal_digit, unsigned char *output_length)
{
	unsigned char _output[20];
	unsigned long integer;
	unsigned long decimal;
	unsigned char _output_length = 0;
	unsigned char _length_buff = 0;
	static unsigned char *return_pointer;
	unsigned char signal_flag;
	if (value < 0)
		signal_flag = 1;
	else
		signal_flag = 0;
	value = fabs(value);
	integer = (unsigned long)value;
	decimal = (unsigned long)((value - integer) * pow(10, decimal_digit));

	unsigned long integer_buff = integer;
	unsigned long decimal_buff = decimal;

	while (1)
	{
		if (integer / 10 != 0)
			_length_buff++;
		else
		{
			_length_buff++;
			break;
		}
		integer = integer / 10;
	}
	for (int i = 0; i < _length_buff; i++)
	{
		if (i == _length_buff - 1)
			_output[_output_length] = integer_buff % 10 + 0x30;
		else
		{
			//_output[_output_length] = integer_buff / 10 % 10 + 0x30;
			_output[_output_length] = integer_buff / (unsigned long)pow(10, _length_buff - i - 1) % 10 + 0x30;
			integer_buff = integer_buff % (unsigned long)pow(10, _length_buff - i - 1);
			//integer_buff = integer_buff % 10;
		}
		_output_length++;
	}
	_output[_output_length] = '.';
	_output_length++;
	_length_buff = 0;
	while (1)
	{
		if (decimal / 10 != 0)
			_length_buff++;
		else
		{
			_length_buff++;
			break;
		}
		decimal = decimal / 10;
	}
	for (int i = 0; i < _length_buff; i++)
	{
		if (i == _length_buff - 1)
			_output[_output_length] = decimal_buff % 10 + 0x30;
		else
		{
			_output[_output_length] = decimal_buff / (unsigned long)pow(10, _length_buff-i-1) % 10 + 0x30;
			decimal_buff = decimal_buff % (unsigned long)pow(10, _length_buff - i - 1);
		}
			
		_output_length++;
	}
	_output[_output_length] = 0x00;
	_output_length++;
	return_pointer = (unsigned char *)realloc(return_pointer,_output_length);

	*output_length = _output_length - 1;
	if (return_pointer == 0)
		return 0;
	else
	{
		if (signal_flag == 1)
		{
			return_pointer[0] = '-';
			memcpy(return_pointer+1, _output, _output_length);
		}
		else
			memcpy(return_pointer, _output, _output_length);
	}
	return return_pointer;
}

Parameter

ValueMeaning
value想要打印的数据
decimal_digit数字小数部分的位数
_output_length输出字符串的长度

Return Value

ValueMeaning
unsigned char*返回一个字符串指针

示例代码:

   float value = 3.1415；
   unsigned char length;
   SEGGER_RTT_printf(0,"value = %s \n",out_float(value,4,&length));

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