系統調試信息的顯示方法

摘要：提出在目標系統脫離開(kāi)發(fā)系統運行時(shí)，如何通過(guò)串口在Windows的超級終端軟件中顯示調試信息的一個(gè)具體方法。該方法有助于改進(jìn)調試質(zhì)量、縮短調試周期。

1 ROM版本目標系統的調試問(wèn)題

一般的目標系統在開(kāi)發(fā)工具環(huán)境下的調試并不困難，但最終系統必須脫離開(kāi)發(fā)工具獨立運行，即使在開(kāi)發(fā)工具環(huán)境下完全正常的系統，ROM版本也往往會(huì )出現各種問(wèn)題。原因有兩人：一是開(kāi)發(fā)工具硬件環(huán)境和最終的目標硬件環(huán)境不完全相同；二是外部因素不同，實(shí)驗室中無(wú)法模擬現場(chǎng)的很多外部條件。對于硬件的調試，可以使用示波器等儀器；對于軟件的調試，一般方法則是顯示軟件運行中的各種信息（如變量）。

我們知道，C語(yǔ)言中的“printf（）”函數是學(xué)習C語(yǔ)言的人最了解和熟悉的一個(gè)函數。很多C語(yǔ)言教材一開(kāi)始就以顯示“hello word”字符串來(lái)描述C語(yǔ)言的基本特片，其中唯一的語(yǔ)句就是調用“printf （）”函數。雖然該函數可以在屏幕上輸出信息，但一般的用戶(hù)軟件中只在調試時(shí)用它來(lái)顯示某些中間變量的結果，一旦程序調試完成，就將其刪除了，真正的應用信息（如菜單字符等）顯示往往其他的輸出函數。對于使用和學(xué)習C語(yǔ)言的程序員來(lái)說(shuō)，printf（）由于可以同時(shí)輸出不同類(lèi)型的數據，因此，它的使用是軟件調試的重要手段之一。

在TURBO C2.0編譯器中，printf（）函數的實(shí)現依賴(lài)于操作系統。在嵌入式系統中，往往沒(méi)有操作系統或者操作系統不提供這個(gè)功能，也可能沒(méi)有顯示輸出部件，或顯示設備的空間有限，只能用于顯示應用信息。最常用的方法是通過(guò)目標系統的一個(gè)串口將信息發(fā)送給PC機來(lái)顯示，PC機上可以使用Windows的“超級終端”軟件接受和顯示信息，如圖1所示。

這種系統的硬件很簡(jiǎn)單，我們只說(shuō)明軟件的實(shí)現方法。為此，我們必須設計專(zhuān)用的、可以顯示各種數據類(lèi)型的printf（）函數，以達到從串口或其他途徑輸出信息的目的。一般的C函數不同，printf（）函數的參數數量和類(lèi)型是可變的，這是編寫(xiě)該函數的難點(diǎn)。要解決這個(gè)難是，必須先了解C函數參數傳遞的原理。

2 C函數的參數傳遞原理

C語(yǔ)言是一種計算機程序設計語(yǔ)言。它既具有高級語(yǔ)言的特點(diǎn)，又具有匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)。它可以作為工作系統設計語(yǔ)言，編寫(xiě)系統應用程序，也可以作為應用程序設計語(yǔ)言，編寫(xiě)不依賴(lài)計算機硬件的應用程序。因此，它的應用范圍廣泛，不僅僅是在軟件開(kāi)發(fā)上，而且各類(lèi)科研都需要用到C語(yǔ)言，具體應用比如單片機以及嵌入式系統開(kāi)發(fā)。

C語(yǔ)言 avr單片機c語(yǔ)言高級程序設計是一種成功的系統描述語(yǔ)言，用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的UNIX操作系統就是一個(gè)成功的范例；同時(shí)C語(yǔ)言又是一種通用的程序設計語(yǔ)言，在國際上廣泛流行。世界上很多著(zhù)名的計算公司都成功的開(kāi)發(fā)了不同版本的C語(yǔ)言，很多優(yōu)秀的應用程序也都使用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的，它是一種很有發(fā)展前途的高級程序設計語(yǔ)言。

在大部分情況下，C語(yǔ)言是通過(guò)堆棧存儲器來(lái)傳遞參數（也有例外，C51的小模式則通過(guò)寄存器傳遞參數）。對于非指針類(lèi)型，傳遞的不是原來(lái)類(lèi)型的數據，而是對參數進(jìn)行了類(lèi)型轉換，如字符類(lèi)型（char）變成整型（int）拷貝到堆棧中、浮點(diǎn)類(lèi)型（float）變成雙精度類(lèi)型（double），如表1所列。表1中未列出的，則沒(méi)有轉換[4]。

表1

對于像字符數組之類(lèi)的指針參數，是將指針拷貝到堆棧中，而不是將數組中的所有內容傳送到堆棧中。比如，對函數fun（char *STr，int i,float a）的調用：

char str[10]=“welcome”；

int i=100; float a=1.14;

……

fun（str,i,a）；

各個(gè)參烽str,i在堆棧中按先右后左的次序存放，表2所列為調用函數fun（ ）開(kāi)始時(shí)堆棧中的參數存放情況。此時(shí)函數fun（）的代碼上尚未執行，函數中的局部變量也是在堆棧中，所以在函數執行結束后，局部變量將消失。