摘要：输出调试信息是软件开发中必不可少的调试利器，在出现bug时如果没有调试信息将会是一件令人头痛的事。本文主要介绍在嵌入式开发中用来输出log的方法，这些方法都是在实际开发过程中使用过的。
嵌入式开发的一个特点是很多时候没有操作系统，或者没有文件系统，常规的打印log到文件的方法基本不适用。最常用的是通过串口输出uart log，例如51单片机，只要实现串口驱动，然后通过串口输出就可以了。
这种方法实现简单，大部分嵌入式芯片都有串口功能。但是这样简单的功能有时候却不是那么好用，比如：
一款新拿到的芯片，没有串口驱动时如何打印log？
某些应用下对时序要求比较高，串口输出log占用时间太长怎么办？比如usb枚举。
某些bug正常运行时会出现，当打开串口log时又不再复现怎么办？
一些封装中没有串口，或者串口已经被用作其他用途，要如何输出log？
一、输出log信息到SRAM
准确来说这里并不是输出log，而是以一种方式不使用串口就可以看到log。在芯片开发阶段都可以连接仿真器调试，可以使用打断点的方法调试，但是有些操作如果不能被打断就没法使用断点调试了。这时候可以考虑将log打印到SRAM中，整个操作结束后再通过仿真器查看SRAM中的log buffer，这样就实现了间接的log输出。
本文使用的测试平台是，基于usb host实验代码，对于其他嵌入式平台原理也是通用的。
首先定义一个结构体用于打印log，如下:
定义一段SRAM空间作为
log buffer是环形缓冲区，在小的buffer就可以无限打印log，缺点也很明显，如果log没有及时输出就会被新的覆盖。Buffer大小根据SRAM大小分配，这里使用1kB。
为了方便输出参数，使用printf函数来格式化输出，需要做如下配置
并包含头文件, 在代码中实现函数
写入数据到Sram：
为了方便控制log打印格式，在头文件中再添加自定义的打印函数：
在需要打印log的地方直接调用DEBUG()即可，最终效果如下，从Memory窗口可以看到打印的log：
二、通过SWO输出log
通过打印log到SRAM的方式可以看到log，但是数据量多的时候可能来不及查看就被覆盖了。为了解决这个问题，可以使用St-link的SWO输出log，这样就不用担心log被覆盖。
在log结构体中添加SWO的操作函数集：
SWO只需要print操作函数，实现如下：
使用SWO输出log同样先输出到log buffer，然后在系统空闲时再输出，当然也可以直接输出。log延迟输出会影响log的实时性，而直接输出会影响到对时间敏感的代码运行，所以如何取舍取决于需要输出log的情形。在while循环中调用output_ch()函数，就可以实现在系统空闲时输出log。
2.1 通过IDE输出
使用IDE中SWO输出功能需要做如下配置（Keil）：
在窗口可以看到输出的log：
2.2 通过STM32 ST-LINK Utility输出
使用STM32 ST-LINK Utility不需要做特别的设置，直接打开ST-LINK菜单下的Printf via SWO viewer，然后按start：
三、通过串口输出log
以上都是在串口log暂时无法使用，或者只是临时用一下的方法，而适合长期使用的还是需要通过串口输出log，毕竟大部分时候没法连接仿真器。
添加串口输出log只需要添加串口的操作函数集即可：
实现串口驱动函数：
添加串口输出log与通过SWO过程类似，不再多叙述。而下面要讨论的问题是，串口的速率较低，输出数据需要较长时间，严重影响系统运行。虽然可以通过先打印到SRAM再延时输出的办法来减轻影响，但是如果系统中断频繁，或者需要做耗时运算，则可能会丢失log。要解决这个问题，就是要解决CPU与输出数据到串口同时进行的问题，嵌入式工程师立马可以想到DMA正是好的解决途径。
使用DMA搬运log数据到串口输出，同时又不影响CPU运行，这样就可以解决输出串口log耗时影响系统的问题。串口及DMA初始化函数如下：
DMA输出到串口的函数如下：
这里为了方便直接使用了查询DMA状态寄存器，有需要可以修改为DMA中断方式，查Datasheet可以找到串口2使用DMA1 channel4的stream6：
最后在PC端串口助手可以看到log输出：
使用DMA搬运log buffer中数据到串口，同时CPU可以处理其他事情，这种方式对系统影响最小，并且输出log及时，是实际使用中用的最多的方式。并且不仅可以用串口，其他可以用DMA操作的接口（如SPI、USB）都可以使用这种方法来打印log。
四、使用IO模拟串口输出log
最后要讨论的是在一些封装中没有串口，或者串口已经被用作其他用途时如何输出log，这时可以找一个空闲的普通IO，模拟UART协议输出log到上位机的串口工具。
常用的UART协议如下：
只要在确定的时间在IO上输出高低电平就可以模拟出波形，这个确定的时间就是串口波特率。
为了得到精确延时，这里使用TIM4定时器产生1us的延时。注意：定时器不能重复用，在测试工程中TIM2、3都被用了，如果重复用就错乱了。
初始化函数如下：
使用定时器的delay函数为：
最后是模拟输出函数，注意：输出前必须要关闭中断，一个byte输出完再打开，否则会出现乱码：
介绍了几种开发中使用过的打印调试信息的方法，方法总是死的，关键在于能灵活使用；通过打印有效的调试信息，可以帮助解决开发及后期维护中遇到的问题，少走弯路。
