引 言

在单片机调试过程中，能够实时地观测某些变量的值，对调试工作是十分重要的。它既可以让开发人员了解程序的运行情况，又可以反映出整个系统的动态信息。

以往，常见的实现方式主要有两种。一种是通过通信接口(如串口、USB)将要观测的变量发送到上位机中。上位机中运行一些调试助手类的工具，以数值或者波形的方式实现变量的观测。这种方式需要在软件中增加额外的代码，且占用部分通信接口及MCU的运行时间。另一种方式是用编译器(如IAR，KEIL)提供的一些观测窗口功能。但多数情况下，编译器提供的功能有限，往往只能实现对变化速率很慢的变量的简单查看。

STM-Studio是意法半导体专门为STM32开发的一款变量实时观测工具。其通过ST-LINK与STM32相连，除调试接口外，不会占用额外的引脚，且不需要对原程序做任何修改，大大地方便了软件调试工作。

1 STM-Studio功能简介

STM-Studio通过实时地读取和显示变量来调试和诊断STM32程序。它运行在PC上，通过ST-LINK与单片机相连。STM-Studio是一种非侵入性的工具，完全保存了程序的实时性，十分适合调试一些不能被暂停的程序，如电机控制程序等,并且可以多种图形视图。

推荐理由:本书以宏大的视角、激情澎湃的语言，用52万余字的篇幅，梳理了这支战略部队的历史，对其发展史上的节点予以了浓墨重彩的关注与描述。前后几代国家领导人、中国科学家、军队实际负责人在这支战略部队从筹建、初见规模、发展壮大等不同阶段的高瞻远瞩、擘划决策、呕心沥血均写得入木三分，传神感人。对普通的建设者，平凡乃至于无名英雄的关注、讴歌，则有力地表明了，中国火箭军无论其前身、现在与以后，都是全体国人心之所系的国之重器。

从2014年开始，国家对重要水功能区进行考核。长江流域水资源保护局负责组织流域水功能区考核的技术工作，组织制定流域水功能区水质达标评价技术细则，每年与地方协调制定年度水功能区考核名录和监测方案，并对各省区监测的水功能区评价结果进行复核，形成复核报告上报水利部。在最严格水资源管理制度考核中，长江流域水资源保护局也按照国务院考核组的统一部署，参与部分省区的考核，并提供长江流域的水功能区考核基础信息，为流域水功能区纳污红线考核工作提供基础保障。

主要功能有：

软件工程课程改革将实践项目贯穿到整个教学过程中，以学生为中心，基于企业角色浸入式模拟学习，通过项目实践加强对理论知识的理解和运用。将软件工程课程目标分解为可考核的指标点，建立工程认证指标点与课程教学活动之间的关联关系，形成课程教学活动与专业毕业要求达成度的关联[2]。软件工程课程内容分解教学与实际项目阶段实施计划如表1所示[3]。

① 可以运行于各种Windows系统上。

② 通过ST-LINK与STM32相连(支持JTAG或SWD协议)。

③ 在程序运行时，从RAM中以非侵入的方式读取变量。

通过上述几个范畴的分析，我们可以看出鲁迅在《野草》中一系列的哲学思想并不是单独存在的，而毋宁说是互为因果、相互交融的。它们都指向了鲁迅生命中的一个永恒的悖反，那就是为着人的解放与自由而对自我进行深深地剖析，在反抗绝望的不懈努力中完成自身的人格塑造，如野草于不幸中寻求生存意义一般既腐朽无矣又无可腐朽。人的一生或许都在回答那些一开始就在困扰我们的问题，鲁迅也选择了这样的命运。《野草》既是一个终结，又是一个开始，诗人对于人生的探索并没有就此停止。面对虚妄的世界，鲁迅选择的个体生存准则就是独立自强的自我、执着现在的真实、承担痛苦的能力、拯救世界的大爱以及直面人生的勇气……

⑥ 将观测的数据记录成文件，并且可以在工具中进行回放。

首先，用户可在Acquisition rate框中，输入希望的数据采样速率，最小为1 ms。但是，受制于ST-LINK的通信速率以及变量的数量和字长，最终的采样率不一定能达到用户期望的值。在日志文件中，会包含有每个采样点的相对时间信息,用户可从中获得真实的采样速率。

a. Variable viewer——以示波器形式显示实时波形；

b. TouchPoint viewer——将两个变量组合成一个二维坐标系的坐标，显示点图；

在图1中，选择要观测的变量，而后点击Import，在软件主界面的Display Variables settings窗口中，便可以看到添加进来的变量列表，如图2所示，列表中包含了变量的部分信息，如内存地址、数据类型等。

④ 从ELF文件中解析调试信息。

编译器在编译完工程后，会产生ELF文件，不同编译器的输出文件会有所不同。如在IAR中，可以选择产生*.out文件。

2 STM-Studio使用说明

2.1 导入ELF文件并选择变量

随着我国经济的迅速发展，用电需求量不断上升，使得电网数据量不断增加，由于大量的数据激增，数据产生、归档以及维护等过程的工作量大大增加，因而也对现有的数据处理系统提出了更高的要求。另外，数据处理能力不足也体现在数据处理的速度缓慢、效率低下等问题上。要想建设新型的信息化电网规划体系，不断提升电网系统的数据处理能力是十分重要的。

然后，在Variable selection选项中，用户可以选择软件采样的范围。此处推荐选择最后一个选项——Acquire only variables used by visible viewers。因为这个选项是三个选项中采样范围最小的一个，因此，采样率最有保障。

中国青年雕塑的发展与繁荣要归功于现在全国盛行的几个面向青年以及大学生的学术性展览的推动。这些展览除了中央美术学院雕塑系创办的“曾竹韶奖学金优秀作品年度展”以外，还有由《雕塑》杂志组织的“全国高校毕业生优秀雕塑作品展”、由四川美院主办的“明天雕塑奖”入围暨获奖作品展、中国雕塑学会“青年推介计划展”等其他面向青年的全国性展示活动。这些展览为像雕塑双年展这样的全国性大展输送了大量的作者和作品。参加本次“不同”展的上乘作品均是曾竹韶奖学金近年的获奖或者是优秀作品。

图1 导入ELF文件

当前常见的数据集成方法主要有中间件集成、导航集成和数据仓库集成三种[2]。随着生物信息量的增长和研究需求的扩大，提供集成服务中间件软件的发展远远落后于序列数据量的增长和研究需求。导航集成系统的数据检索几乎全部都在检索界面上通过点击完成，具有较大的实用价值，但其缺点是不具备良好的可扩展性。

图2 变量列表

2.2 观测配置

用户可以对STM-Studio的观测做许多配置，以便更好地适合自己需求。这些配置主要包括——观测数据的采样率、采样范围和日志文件的存储位置等。

⑤ 两种类型观测方式。

运行STM-Studio，点击Import variales from executable，在可执行文件框中选择工程输出的ELF文件，STM-Studio会自动识别里面的全局变量，并以列表形式显示出来，如图1所示。

最后，在Log file框中，选择日志文件要存放的位置。观测功能开始后，软件会在相应位置创建一个文件，用于记录数据。每次重新开始观测功能，软件都会清空该文件原来的数据。

以上是几个常用的配置，除了这几项，STM-Studio还有许多其它配置，比如设置触发功能、与ST-LINK的连接设置等。

2.3 创建观测窗口

STM-Studio允许用户创建多个观测窗口，每个窗口显示不同的变量组合。在Viewers settings中点击右键，选择New viewer便创建了一个新的窗口。各个窗口间也可以有多种组合方式，如图3所示，创建了3个窗口，且将窗口2和窗口3单独出来。

图3 多窗口

2.4 向窗口加入变量

在第2.1节中的变量列表里面，选择变量，并在右键菜单Send to中指定变量使用窗口。在窗口的底部，会显示有哪些变量加入了该窗口，以及对应的曲线是什么颜色。

3 实例展示

A/D采样是在开发中经常用到的功能。有时，需要实时观测A/D采集的数据或者记录数据做一些分析。实例展示一个使用STM32F767的ADC采集信号发生器产生的正弦信号应用。

首先编写一个A/D采集的程序，在程序中，ADC的一个通道以1 KHz的频率采集信号发生器输出端的信号，并将其转换成电压值，该值以float型存储，命名为adc_value。然后编译工程，并按前面描述，将变量加入到观测窗口中。最后进行下载程序，并运行STM-Studio，得到如图4所示的观测曲线。 得到的日志文件如图5所示。

图4 观测曲线

图5 日志文件

结 语

STM-Studio是一个方便、快捷，且功能丰富的观测工具，在开发、调试过程中可以明显地提高工作效率，并且，该软件是一款免费软件，无需要购买。搭配使用的ST-LINK也是一款价格低廉的调试器，总体使用成本很低，十分值得在使用ST-M32的项目中应用。

参考文献

[1] ST.Getting started with STM-STUDIO,2014.