STM32H725VGTx - Uruchomienie SWV ITM

W tym krótkim poście chciałbym opisać sposób uruchomienia SWV ITM dla układu STM32H725.

Na samym początku podczas inicjalizacji projektu wybieramy opcję Trace Asynchronus Sw. Pozwoli to na zapisanie ustawień dla pinów, w szczególności dla PB3 (SWO), którego konfiguracja jest wymagana do przesyłania danych.

Następnie po wygenerowanie projektu, przechodzimy do konfiguracji Serial Wire Viewer (SWV)w zakładce Debugger:

Wartość parametru musi odpowiadać wartości zegara systemowego. Co odczytujemy z parametrów z skonfigurowanych w CubeMx. Ewentualną weryfikację można wykonać przez sprawdzenie wartości w zmiennej SystemCoreClock. Oczywiście jak już program skonfiguruje wartości zegarów. 

Następnie należy przekierować strumień danych z funkcji printf, lub napisać własną funkcję przekazującą dane na ITM. 

1. int __io_putchar(int ch) {
2.     ITM_SendChar(ch);
3.     return ch;
4. }
5.  
6. int _write(int file, char *ptr, int len)
7. {
8.   int DataIdx;
9.  
10.   for (DataIdx = 0; DataIdx < len; DataIdx++)
11.   {
12.       __io_putchar(*ptr++);
13.   }
14.   return len;
15. }

ITM_SendChar jest zdefiniowana w pliku core_cm7.h i wygląda następująco:

1. __STATIC_INLINE uint32_t ITM_SendChar (uint32_t ch)
2. {
3.   if (((ITM->TCR & ITM_TCR_ITMENA_Msk) != 0UL) &&      /* ITM enabled */
4.       ((ITM->TER & 1UL               ) != 0UL)   )     /* ITM Port #0 enabled */
5.   {
6.     while (ITM->PORT[0U].u32 == 0UL)
7.     {
8.       __NOP();
9.     }
10.     ITM->PORT[0U].u8 = (uint8_t)ch;
11.   }
12.   return (ch);
13. }

Tutaj następuje sprawdzenie czy ITM jest uruchomiony oraz czy kanał w ITM jest włączony. Następnie oczekuje na gotowość do przyjęcia nowych danych w pętli while;

Teraz należy poprawnie uruchomić SWD. W moim przypadku wystarczyło następujące ustawienie:

1. void SWD_Init(void)
2. {
3.     //SWO_CODR - SWO current output divisor registe
4.     *(__IO uint32_t*) (0x5C003010) = ((SystemCoreClock / 2 / 2000000) - 1);
5. }

Sposób konfiguracji został pobrany z forum ST. (link)

Powodem dla którego należy podzielić zegar systemowy jeszcze na pół jest taktowanie systemu z zegara PLL1. W takim dzielnik SWO musi być skonfigurowany pod tą wartość (pll1_r_ck). W moim przypadku wartość ta wynosi dwa bo taki dzielnik mam ustawiony 

Wszystkie wyjścia zegarów są następujące:

Wobec tego jaka parametr dzielnika można użyć wartość RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR, który trzeba zapisać w zmiennej pomocniczej, lub odczytać wartość z rejestru RCC->PLL1DIVR.

1. void SWD_Init(void)
2. {
3.     volatile uint32_t pll1_divr = 0;
4.     pll1_divr = RCC->PLL1DIVR;
5.     pll1_divr = ((pll1_divr >> 24) & 0x000000FF) + 1;
6.  
7.     *(__IO uint32_t*) (0x5C003010) = ((SystemCoreClock / pll1_divr / 2000000) - 1);
8. }

Drugi parametr 2000000 oznacza SWO Clock, który w konfiguracji Debug został ustawiony na 2000kHz.

Można też znaleźć następujące dodatkowe ustawienia: konfigurację pinu PB3, rejestr SPPR oraz SWFT_CTRL (ten nie występuje w układzie STM32H725, jest dostępny np. w STM32H742):

1. void SWD_Init(void)
2. {
3.     //SWO_CODR - SWO current output divisor registe
4.     *(__IO uint32_t*) (0x5C003010) = ((SystemCoreClock / 2 / 2000000) - 1);
5.  
6.      //SWO_SPPR - SWO selected pin protocol register
7.      *(__IO uint32_t*)(0x5C0030F0) = 0x00000002;
8.  
9.      //Enable ITM input of SWO trace funnel
10.      *(__IO uint32_t*)(0x5C004000) |= 0x00000001; // SWFT_CTRL
11.  
12.      //Configure GPIOB pin 3 as AF
13.      *(__IO uint32_t*)(0x58020400) = (*(__IO uint32_t*)(0x58020400) & 0xffffff3f) | 0x00000080;
14.  
15.      //Configure GPIOB pin 3 Speed
16.      *(__IO uint32_t*)(0x58020408) |= 0x00000080;
17.  
18.       //Force AF0 for GPIOB pin 3
19.       *(__IO uint32_t*)(0x58020420) &= 0xFFFF0FFF;
20. }

Rejestr SWO_CODR w którym ustawiamy parametr Baud rate scalling wygląda następująco: (link)

Kolejny rejestr SPPR ustawia pin protocol jako NRZ (Non return to zero).

Wobec tego cała funkcja, dla tego układu, powinna wyglądać tak:

1. void SWD_Init(void)
2. {
3.     //SWO current output divisor register
4.     volatile uint32_t pll1_divr = 0;
5.     pll1_divr = RCC->PLL1DIVR;
6.     pll1_divr = ((pll1_divr >> 24) & 0x000000FF) + 1;
7.  
8.     *(__IO uint32_t*) (0x5C003010) = ((SystemCoreClock / pll1_divr / 2000000) - 1);
9.  
10.     //SWO selected pin protocol register
11.     *(__IO uint32_t*)(0x5C0030F0) = 0x00000002; // SWO_SPPR
12.  
13.     //Configure GPIOB pin 3 as AF
14.     *(__IO uint32_t*)(0x58020400) = (*(__IO uint32_t*)(0x58020400) & 0xffffff3f) | 0x00000080;
15.  
16.     //Configure GPIOB pin 3 Speed
17.     *(__IO uint32_t*)(0x58020408) |= 0x00000080;
18.  
19.     //Force AF0 for GPIOB pin 3
20.     *(__IO uint32_t*)(0x58020420) &= 0xFFFF0FFF;
21. }

Następnie klikamy Window->Show view->SWV->SWV ITM Data Console, gdzie dodajemy port 0 oraz konfigurujemy ustawienia w następujący sposób:

Tutaj jedyną zmianą jest zaznaczenie portu 0 w sekcji Enable port.

Następnie w jakiejś pętli wrzucamy printf'a w celu przetestowania ustawień. 

Po czym uruchamiamy Viewer i dostajemy dane porcie 0:

Z tego co zauważyłem, aby dane były przesyłane poprawne, należy uruchomić przycisk Start Trace, za nim program wystartuje z pierwszego breakpoint'a.

W oknie SWV Trace Log można podglądnąć ilość przesyłanych pakietów:

Gdy nie zmodyfikujemy poprawnie części inicjalizacji SWO, możemy otrzymać np. takie dane w SWV Trace Log:

Jak widać, synchronizacja przesyłania danych się nie udaje i w oknie SWV ITM Data Console nie zostanie wyświetlona żadna wiadomość. 

RM0468 - STM32H725 Reference manual