Eclipse + GDB + J-Link 的单片机程序调试实践

Eclipse + GDB + J-Link 的调试实践

本文介绍如何创建Eclipse的调试配置，如何控制调试过程，如何查看修改各种变量。

对 Eclipse 的要求

• 所用 Eclipse 应当安装了 Eclipse Embedded CDT 插件。
• 从 https://www.eclipse.org/downloads/packages/ 下载 Eclipse IDE for Embedded C/C++ Developers ，此版本已经包含所需插件。
  

配置 J-Link 路径

• 通过菜单 Window>>Preferences 打开全局配置对话框，选择 MCU>>Global SEGGER J-Link Path ，在相应输入框填入 GDBServer 可执行文件名和所在路径。
  

创建调试配置

• 通过菜单 Run >> Debug configurations… 打开调试配置对话框。
• 左侧列表中选中 GDB SEGGER J-Link Debugging ，点击左上角 New launch configuration 按钮，新建一个调试配置。
  

调试配置 Main 标签页

• 确认 Project 名是否正确，若不正确或为空，那么点击右侧 Browse… 按钮选择正确的工程。
• 确认 C/C++ Application 是否为待调试程序，若不正确或为空，点击右侧 Search Project… 或 Browse…按钮选择待调试程序。
  

调试配置 Debugger 标签页

• Device name 输入框输入 MCU 型号。
• 所支持的 MCU 型号可以通过 SEGGER J-Link GDB Server 的 Target Device Settings 对话框查看。
  

调试配置 Startup 标签页

• 去除 Enable flash breakpoints 选项。
• 去除 Enable semihosting 选项。
• 填入 CPU 时钟。
  

调试配置 SVD Path 标签页

• 若调试驱动程序，需要查看外设寄存器，那么需要指定 SVD file 。
• 只调试应用层代码，可以忽略。
  

开始调试

• 配置完成后，点击配置对话框右下角Debug 按钮即可开始调试。
• 调试配置将保存在 workspace 中，下次需要再次调试时，可以点击菜单Run>>Debug history 中的对应项开始调试，也可以通过工具栏按钮开始调试，见下图。点击调试按钮开始与最近的调试一样的调试，点击调试按钮右侧三角型按钮弹出菜单，可以选择所需的调试配置或菜单。
  

调试控制

• 开始调试后， Eclipse 将进入调试窗口布局。

• Eclipse 工具栏将显示调试控制工具，如下图。
  

• Resume ，连续执行，直到碰到断点或点击暂停按钮。即 Run 操作。
  

• Suspend ，暂停，连续执行状态下，点击暂停按钮，将在当前位置停止执行。即 Halt 操作。
  

• Terminate ，结束本次调试。即 Stop 操作。
  

• Step Into ，单步执行，碰到函数调用语句则进入函数。
  

• Step Over ，单步执行，若当前语句为函数调用，则函数调用作为单条语句执行，不进入函数。
  

• Step Return ，执行完当前函数的剩余代码，返回调用处暂停。
  

• 指令单步模式，点击该按钮切换指令单步和语句单步。进入指令单步后，将自动打开反汇编窗口，再点击 StepInto 或 Step Over 按钮时仅执行一条指令。
  

• Restart ，复位MCU ，程序从头重新开始执行。
  

添加断点

1. 在编辑器视图的行号左侧双击，或点击右键弹出菜单选择 Toggle breakpoint 。
2. 在 Breakpoints 视图，点击右侧三个点弹出菜单选择 Add xxx Breakpoint 菜单，有多种类型的断点，包括Watchpoint 。
   

查看函数调用栈

• 通过 Debug 视图查看当前调用栈。下方函数调用上方函数。形成一个调用链。
• Debug 视图可以配合Variables 视图查看每个函数的局部变量，点击选择Debug 视图中不同的函数， Variables 视图将显示与选中函数相应的局部变量。
  

查看修改局部变量

• 通过 Variables 视图查看函数局部变量。
• 当 CPU 进入 Halt 时， Variables视图默认显示函数调用栈顶部函数的局部变量，通过 Debug 视图选择调用栈内的其它函数时， Variables 将显示对应函数的局部变量。
• 如有必要，可以在 Value 列修改全局变量。
  

查看修改全局变量

• Expressions 视图查看全局变量。
• 添加变量到 Expressions 视图的方法：
  • 点击 Expressions 视图右侧的加号，在对话框内填入合法的 C 表达式。
  • 调试模式下，双击选中要查看的全局变量，点击右键菜单，选择 Add Watch Expression 。
  • 点击 Expressions 视图的表示式列表的最
• 如有必要，可以在 Value 列修改全局变量。
  

查看反汇编

• 点击工具栏的指令单步或通过菜单 Window>>Show View>>Disassembly 打开 Disassembly 视图。
  

查看 CPU 寄存器

• Registers 视图查看 CPU 寄存器。
• 一般情况下，寄存器视图配合指令单步和反汇编视图使用。
• 如果有需要，可以修改寄存器的值。
  

查看修改外设寄存器

• Peripherals 视图配合 Memory 视图查看修改外设寄存器。
• Peripherals 视图中勾选要查看的外设。
• Memory 视图显示外设寄存器，包括寄存器内的位定义。如有必要，可以修改寄存器值。