让你的嵌入式应用快速集成RTT

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来源 | 网络

RTT是一项新技术，可以在嵌入式应用中进行用户IO交互。

rtt-target是RTT（实时传输）I/O协议的目标端实现，RTT使用内存环形缓冲区和内存轮询来实现调试探针的输入和输出。这使得能够以最小的延迟和无阻塞的方式从微控制器进行调试日志记录，使其即使在不能容忍半托管延迟的实时应用中也可用。

硬件支持

该crate与平台无关，可以在任何支持通过其调试接口访问后台内存的芯片上使用。打印宏是一个依赖于平台的关键部分。可通过“Cortex-M”功能启用内置ARM Cortex-M支持，或通过“riscv”功能启用RISC-V支持。

要从主机使用RTT接口，需要调试探针，如ST链路或J-Link。正常的调试协议（例如SWD）用于访问RTT，因此不需要额外的连接，例如SWO引脚。

初始化

RTT必须在程序开始时使用其中一个init宏进行初始化。有关详细信息，请参见宏。

初始化宏返回可用于写入和读取的通道对象。不同的通道对象可以安全地在不同的上下文中同时使用，而无需锁定。在具有实时约束的基于中断的应用程序中，您可以为每个中断上下文使用一个单独的通道，以实现无锁定日志记录。

通道和虚拟终端

RTT支持双向多个通道。上行通道从目标到主机，下行通道从主机到目标。每个通道都通过其方向和编号进行识别。

按照惯例，通道0是为终端使用而保留的。在上行方向上，存在一组转义序列，其进一步使得单个信道能够被视为多达16个虚拟终端。这可以用于将不同类型的消息（例如，日志级别）彼此分离，而不必为多个缓冲区分配内存。不利的一面是，即使使用不同的虚拟终端号，多个线程也无法同时写入同一通道，因此访问必须同步。下行通道0通常用于键盘输入。

注意：某些主机端程序默认情况下只显示通道0，因此要查看其他通道，您可能需要对其进行适当配置。

其他通道可以用于在不锁定的情况下实现来自多个源的并发使用，或者用于在任一方向上发送例如二进制数据。

通道0也可以用于任意数据，但大多数工具都希望它是纯文本。

通道模式

默认情况下，通道以NoBlockSkip模式启动，如果缓冲区已满，则会丢弃数据。这使RTT在没有连接调试探针或主机没有读取缓冲区时不会使应用程序崩溃。但是，如果应用程序的输出速度快于主机的读取速度（这很容易做到，因为写入速度非常快），那么消息就会丢失。如果需要，可以将通道设置为阻塞模式，但是在这种情况下，如果没有附加调试器，则当缓冲区填满时，应用程序可能会冻结。

通道模式也可以通过调试探针随时更改。因此，在微控制器代码中使用非阻塞模式，并在调试时根据需要设置阻塞模式可能是有利的。这样，在没有连接调试器的情况下，应用程序将永远不会冻结。

打印

为了方便输出，提供了rprint和rprintln宏。它们使用在初始化时定义的单个下行通道和用于同步的关键部分，因此它们的工作方式与标准的println样式宏完全相同。它们可以在任何上下文中使用。rtt_init_print宏提供初始化通道0上的打印功能。

use rtt_target::{rtt_init_print, rprintln};
 
 
 
 
fn main() -> ! {
    rtt_init_print!();
    loop {
        rprintln!("Hello, world!");
    }
}

调试

要仅在调试构建中使用rtt功能，请使用前缀为debug_*的宏。它们的功能与不进行调试的功能完全相同——唯一的区别是，当使用--release构建时，它们会被删除。即使rtt是用rt_init而不是debug_rtt_init初始化的，也可以使用debug_rprintln和debug_rprint。

在后台，它使用[debug-assertions]标志。将此标志设置为true可将所有调试宏也包括在发布模式中。

use rtt_target::{debug_rtt_init_print, debug_rprintln};
 
 
 
 
fn main() -> ! {
    debug_rtt_init_print!(); // nop in --release
    loop {
        debug_rprintln!("Hello, world!"); // not present in --release
    }
}

宏还支持扩展语法以打印到不同的RTT虚拟终端。

请注意，由于使用了关键部分，打印到阻塞通道将导致应用程序在缓冲区满时阻塞和冻结。

读取

以下示例显示了如何设置RTT以读取从主机发送到目标的简单输入。

use rtt_target::{rtt_init_default, rprintln};
 
 
 
 
fn main() -> ! {
    let mode = loop {
        read = channels.down.0.read(&mut read_buf);
        for i in 0..read {
            match read_buf[i] as char {
                '0' => break 0,
                '1' => break 1,
                _ => {}
            }
        }
    };
}

默认情况下，examples-cortex-m和panic测试板条箱附带了古老的STM32F103C8xx的构建文件，但可以很容易地适用于其它芯片，因为它们只包含最小的特定于平台的运行时代码，以便运行main函数。更多内容请查看项目。

Github地址：https://github.com/probe-rs/rtt-target

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