keil仿真和使用逻辑分析仪调波形

基于上一篇博客STM32F103C8T6移植uCOS（HAL库）和STM32CubeMX HAL库 ：RTC时钟

一、使用keil仿真调试

1.相关设置

（1）Target界面中，选择跟正确的晶振大小，我使用的是8MHz的外部晶振。这个选项在软件仿真中起到很重要的作用，如果选择错误，那么波形一定是错误的，因为时间不准确。

（2）Debug页的设置：

一般情况下这样设置后就可以调试出波形了，但是这次出现了错误：error 65: access violation at 0x40023800 : no 'read' permission
查阅相关资料，根本原因是：map地址空间权限映射有问题。部分地址空间没有读写的权限，造成程序不能自动运行。有两个解决办法：

• 方法一：
  工程文件中新建“debug,ini”文件，在文件中添加map地址权限映射代码
  

map 0x40000000, 0x40007FFF read write // APB1
map 0x40010000, 0x400157FF read write // APB2
map 0x40020000, 0x4007FFFF read write // AHB1
map 0x50000000, 0x50060BFF read write // AHB2
map 0x60000000, 0x60000FFF read write // AHB3
map 0xE0000000, 0xE00FFFFF read write // CORTEX-M4 internal peripherals

在下面的地方添上刚才的ini文件：

然后再调试就不会有问题了。

• 方法二：
  调试页面下，在DEBUG选项卡下选择Memory Map 选项如下图
  
  

2.调试

（1）点击Debug，进入调试界面：

（2）选择逻辑分析仪：

（3）选择要观察的引脚：
①点击Setup Logic Analyzer

②添加要观察的引脚：
输入PORTX.xx（X为A.B…;xx为引脚号，比如：PORTB.14）然后按回车；
输入USARTx_SR(x为数字）然后回车

（4）相关设置

（5）运行程序：

（6）观察波形
①uCOS移植
PB14：

PB15：

串口：

放大串口竖线部分的波形，可以看到它其实是很多条线：

再放大一点儿，其实刚才的也不是普通的一条竖线：

②RTC时钟

同样，放大竖线的部分看看，是由很多条宽度不完全相同的波形组成，：

二、使用示波器查看

1.下载软件

链接：https://pan.baidu.com/s/1ycY6O-N0oK-Wj74uQRn0fg
提取码：0526
选择合适的版本安装即可，安装时一直next就好了（当然改改路径最好了），我安装的是1.1.34的。

2.软件介绍

打开软件后的界面：

在安装软件的同时，驱动程序已经被注册到系统了了，当插入 SALEAE 16 逻辑分析仪后就可以自动安装安装驱动。

打开界面如下图，软件界面基本是左中右的布局，左边主要是采集和显示设置，右边是分析和解析设置，中间是波形显示区域。

无逻辑分析仪的时候显示 Disconnected，左边是8个通道，使用的时候根据硬件连接选择对应通过进行配置，中间部分是显示我们逻辑波形的区域，右边是添加一些协议数据格式，数据分析区域。
点 Start Simulation，可以在波形区域模拟显示出一些软件生成的数据，如果您设置了解析（解析设置方法在下面讲），可以根据所设置的协议，生成一些符合协议解析要求的模拟数值。

• 由于默认的演示模式是 8 通道的，我们可以设置成 16 通道的。
  点击左上角的符号，之后弹出选择演示的设备：

• 我们选择 LOGIC16 ，之后界面会出现一些 SALEAE16 的设置。
  

• 每个通道的设置
  第一项是波形幅值比例，可以通到进行修改不同的比例。
  

• 触发方式选择
  上升沿、下降沿、双边沿，主要跟协议信号有关系。
  

• Annotations 选项
  可以增加测量电平时间的组数，此处测量两组，类似示波器测量时间的标线。
  

• Analyzers 选项
  里面包含了很多协议，常用的串口、SPI、IIC、CAN 等等，都可以进行测量。
  

3.分析

3.1 连线
GND----GND
PA9(串口)-----CH0（可以自己随便选通道）
PB15(LED)-----CH1
PB14(LED)----CH2
经硬件插到电脑上后，start simulation会变为start。
3.2 Analyzerss设置
添加3个Async Serial(波特率设为115200，与程序对应)

点击左上角start的右边的小三角设置好通道参数：主要是时间
3.2 开始观测波形
点击start后会弹出一个框，等进度条走完后就可以看到波形了

在右下角显示着串口发送的数据，
Channel 0 观测的是 USART1 串口信号波形，可见，电平变化周期是 2s ；
Channel 1 观测的是 PB15 引脚信号波形，可见，电平变化周期是 3s （亮 0.5s 灭 2.5s ）;
Channel 2 观测的是 PB14 引脚信号波形，可见，电平 0.5s 变化一次（亮 0.5s 灭 0.5s ）。
与之前的 keil 仿真观测结果相比较可以看出，二者的波形基本对应一致，且均符合代码中设置的电平变化要求。

放大转折部分看看：

可以看到接串口的通道的输出内容（中文不行）。
UART 使用的是异步串行通信。
异步通信以一个字符为传输单位，通信中两个字符间的时间间隔多少是不固定的，然而在同一个字符中的两个相邻位间的时间间隔是固定的。

串口通信协议数据传送时，每一个字符为 10 位（1 个起始位，7 个数据位，1 个校验位，1 个结束位）：
起始位—先发出一个逻辑“ 0 ”信号，表示传输字符的开始；
数据位—可以是 5~8 位逻辑“ 0 ”或“ 1 ”；
校验位—数据位加上这一位后，使得“ 1 ”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)；
停止位—它是一个字符数据的结束标志。可以是 1 位、1.5 位、2 位的高电平；
空闲位—处于逻辑“ 1 ”状态，表示当前线路上没有资料传送。
从逻辑分析仪的波形可以看到，每一个字符为 10 位，有一个逻辑“ 0 ”的起始位，7 位数据位，1 为奇偶校验位，1 位高电平停止位，1 为处于逻辑“ 1 ”的空闲位。其中的数据位：1101000 即十六进制数 0x68。
串口波形符合串口通信的数据传输格式。
串口通信协议数据传送速率用波特率来表示，即每秒钟传送的二进制位数。
数据的波特率为 1s 传送的码元符号的个数。
从逻辑分析仪的波形可以看到，实际传输一个比特时间为 8.75 us，而之前设置的波特率为 115200，即理论上传输一个比特时间为 1/115200=8.68 us，可见串口通信的实际传输速率与理论相近，只存在一点点误差，可能是设备问题造成的。

三、总结

在进行仿真调试时，最开始没有设置debug.ini的时候波形不太好调出来（不能全速运行，想得到波形恐怕得点几万次，点到手废），在注意到左下角的错误后，在网上查找了相关资料，引入了debug.ini文件后就能完美得到波形了。

参考资料

STM32F4 MDK5软件仿真 error : no ‘read’ permission - 0111always - 博客园 (cnblogs.com)
https://blog.csdn.net/m0_58892312/article/details/121411070