比串口printf更高效的调试技巧¶

一、SEGGER RTT+ MicroLink，让串口调试真正自由¶

在嵌入式开发中，我们总是离不开“串口打印”来调试。

但传统串口调试存在很多明显的痛点：

⚡ 速度慢：输出数据卡顿，占用CPU时间，不能在中断中使用；
🔌 硬件占用：需要额外占用 MCU 的 UART 接口资源；
🔄 接线麻烦：需要 USB 转串口工具 + 杜邦线接线，步骤繁琐；
🛑 程序跑飞即断链：一旦程序异常，串口中断，调试无从下手；
🚪 资源受限：串口数量有限，调试与功能常常冲突。

如何打破这些痛点？¶

RTT + MicroLink完美结合了双方的优势：

RTT：提供高速、非侵入式的数据传输；
MicroLink：将 RTT 通道虚拟为标准 USB CDC 串口，不再依赖 J-Link 专属工具！

📢 让调试既拥有 RTT 的性能，又能使用任意串口助手，真正做到“即插即用，自由畅快”！

二、一分钟了解 SEGGER RTT 是什么、怎么用¶

1、RTT 是什么？¶

SEGGER RTT，全称 Real Time Transfer（实时传输），是一种无需中断 MCU 程序执行，就能实现数据与主机交互的调试技术。

它通过Jlink连接，使用一种内存共享机制，将 MCU 内部的数据实时“搬运”到 PC 上。

📦 形象理解：：

就像你在 MCU 的 RAM 里放了个“邮箱”，PC 随时来收信，MCU 照常干活，互不打扰。

2、RTT 的基本工作原理¶

🔵 在 MCU RAM 中，有一个非常重要的结构体：

_SEGGER_RTT 控制块

🔵 它的作用是：

保存多个 UpBuffer（MCU ➡ PC） 和 DownBuffer（PC ➡ MCU） 的信息；
包括每个缓冲区的起始地址、大小、写指针、读指针等。

🔵 收发数据过程：

MCU发送数据 ➔ 只需把数据 memcpy 拷贝到 UpBuffer 的空闲区域；
PC接收数据 ➔ 通过 J-Link 或 MicroLink 读取 UpBuffer 的数据；
PC发送指令 ➔ 把数据写入 DownBuffer；
MCU读取指令 ➔ 从 DownBuffer 中 memcpy 出来。

📷 由于只是内存拷贝，整个收发过程极快，微秒级完成，不会打断 MCU 正常工作。

RTT.drawio

3、RTT 怎么用？¶

只需简单三步：

✅ 步骤一：集成 RTT 源码

从 SEGGER J-Link 安装目录 Samples/RTT 复制以下文件到工程中，并添加头文件路径。

如我电脑上的路径：

C:\Program Files (x86)\SEGGER\JLink_V632f\Samples\RTT

rtt_code

✅ 步骤二：输出日志到 RTT

#include "SEGGER_RTT.h"
int main(void)
{
    SEGGER_RTT_Init();
    SEGGER_RTT_printf(0, "hello RTT\n");   
    while(1){

    }
}

✅ 步骤三：连接调试工具

如果使用传统 J-Link，只能用 RTT Viewer / RTT Logger；
如果用 MicroLink，可以用任意串口助手直接访问 RTT 数据！

三、MicroLink：释放 RTT 的真正威力¶

1. 为什么传统 RTT 调试有局限？¶

虽然 RTT 技术强大，但官方默认的J-Link RTT Viewer存在明显局限：

UI 简陋，功能单一；
只支持专用软件，不够开放；
不兼容 SSCOM、SecureCRT、RealTerm等强大串口工具；
不利于自动化、生产线测试。

2、MicroLink 带来的创新¶

MicroLink突破传统，打通了 RTT 和通用串口调试工具之间的隔阂，直接把 RTT 数据转发到 USB CDC 虚拟串口，让 MCU 仿佛接了一个超级快的“软串口”！

🔵 MCU端：

继续使用 RTT 库发送日志，不需要改变一行代码。

🔵 MicroLink端：

通过 USB CDC 映射成标准串口；
自动扫描 MCU 内存中 _SEGGER_RTT 控制块地址（如 0x20000000）；
直接读写 UpBuffer / DownBuffer；
完美支持双向通信！

🔵 PC端：

用你最喜欢的串口助手直接连 MicroLink串口，爽快收发！

📷 MicroLink RTT 通道示意图：

RTT_printf

✅ 效果总结：

不再局限于官方 Viewer；
不再受限于波特率；
不再需要额外串口硬件和线缆；
打开任意串口助手即用，极致灵活！

四、与传统串口调试的性能对比¶

特性	串口	RTT
通信速率	低	高（上 MB 级别）
占用 CPU	较高中断开销	几乎无打扰
崩溃后可用	❌	✅ 可访问 RAM 数据
多通道支持	❌	✅ 支持多个 Up/Down Buffer
使用灵活性	有限	高，可集成在 UI、日志、命令中

五、快速上手 MicroLink RTT 功能¶

✅ 步骤一：找到MicroLink 的 USB CDC 虚拟串口

使用USB TypeC数据线与MicroLink连接以后，电脑设备端会弹出三个设备：

其中端口会弹出两路串行设备：

一路为真实的USB转串口；
一路为USB CDC 虚拟串口，打开串口时，输入回车，会自动回复 >>>；

V2和V3型号为了方便区分两路串口，通过USB转串口发送数据LED指示灯会闪烁，通过虚拟串口发送数据LED指示灯不会闪烁。

V4型号可以直接在显示屏中看到打开的端口是什么类型。

✅ 步骤二：使用串口助手类工具访问 MicroLink 的 USB CDC 虚拟串口

比如使用SSCOM，连接MicroLink的串口，输入以下指令：

RTTView.start(0x20000000,1024,0)

0x20000000:搜索RTT控制块的起始地址；
1024：搜寻范围大小；
0：启动RTT的通道。

RTT_MAP

_SEGGER_RTT 控制块地址可以通过查看MDK编译生成的.map文件来查找，如下：

RTT_MAP

可知，_SEGGER_RTT在地址0x20000040处，可以通过设置搜寻的地址和大小来重新启动MicroLink的RTT功能。

六、多种使用 SEGGER RTT 功能的方法¶

1、固定_SEGGER_RTT的地址的方法¶

✅ 步骤一：打开SEGGER_RTT.c，添加红框中的代码，宏SEGGER_RTT_OPS_ADDR可以将_SEGGER_RTT的地址固定在0x20000000

RTT_MAP

代码如下，方便直接复制：

#define SEGGER_RTT_OPS_ADDR 0X20000000
#define __ARM_AT(x) ".ARM.__at_"#x
#define ARM_AT(x) __ARM_AT(x)
#if defined(__CC_ARM)  // ARM Compiler 5 (AC5)
    #define SEGGER_RTT_SECTION __attribute__((at(SEGGER_RTT_OPS_ADDR)))
#elif defined(__ARMCC_VERSION) && (__ARMCC_VERSION >= 6000000)  // ARM Compiler 6 (AC6)
    #define SEGGER_RTT_SECTION __attribute__((section(ARM_AT(SEGGER_RTT_OPS_ADDR))))
#elif defined(__GNUC__)  // GCC
    #define SEGGER_RTT_SECTION __attribute__((section(".segger_rtt_ops"), used, aligned(4)))
#else
    #define SEGGER_RTT_SECTION
#endif
SEGGER_RTT_SECTION
SEGGER_RTT_PUT_CB_SECTION(SEGGER_RTT_CB_ALIGN(SEGGER_RTT_CB _SEGGER_RTT));

如果设置0X20000000后，发现下载程序或者仿真时打印乱码，可以先不指定_SEGGER_RTT控制块的地址，通过MAP文件查看编译器自动指定的地址,第一遍编译确定好之后,后面把_SEGGER_RTT固定到对应的地址上。

2、上电自动开启RTT功能的方法¶

✅ 步骤一：打开U盘中python文件夹下的default_config.py,添加红框中的代码，下载器上电会自动执行default_config.py脚本。

RTT_MAP

3、MDK中将printf重定向到RTT通道的方法¶

✅ 步骤一：RTE配置

1.打开 RTE 配置窗口（菜单：Project -> Manage -> Run-Time Environment）。

RTT_MAP

2.勾选以下选项：

在 CMSIS-Compiler 下勾选 CORE；
在 STDOUT(API) 下勾选 Custom；

如果你在RTE中找不到 CMSIS-Compiler ，说明你的MDK版本较低——如果不想升级MDK，则可以通过下面的链接从官方直接下载对应的cmsis-pack：

https://www.keil.arm.com/packs/cmsis-compiler-arm/

或者老版本的cmsis-pack中，找到Compiler：

RTT_MAP

✅ 步骤二：添加stdout_putchar()

在代码中实现 stdout_putchar() 函数——用它来把printf重定向到RTT通道：

int stdout_putchar(int ch)
{
    SEGGER_RTT_PutChar(0, ch);
    return ch;
}

4、将rtthread系统命令行重定向到RTT通道的方法¶

方法一：安装SEGGER_RTT软件包

SEGGER_RTT软件包是将rtthread的msh重定向到SEGGER RTT

RTT_MAP

方法二：安装agile_console软件包

agile_console软件包可以将rtthread的msh重定向到多个端口，比如可以不影响原先uart打印的基础上，再增加一路RTT端口，比较适合两种方式需要同时使用的场景。

✅ 步骤一：安装软件包

RTT_MAP

✅ 步骤二：单片机添加RTT 源码

从 SEGGER J-Link 安装目录 Samples/RTT 复制以下文件到工程中，并添加头文件路径。

如我电脑上的路径：

C:\Program Files (x86)\SEGGER\JLink_V632f\Samples\RTT

rtt_code

✅ 步骤三：单片机添加agile软件包的适配代码

添加一个agile_console_rtt_be.c文件，代码如下：

#include <rtthread.h>
#include <agile_console.h>
#include "SEGGER_RTT.h"
static struct agile_console_backend _console_backend = {0};

static void rtt_backend_output(rt_device_t dev, const uint8_t *buf, int len)
{
    SEGGER_RTT_Write(0,buf,len);
}

static int rtt_backend_read(rt_device_t dev, uint8_t *buf, int len)
{
    return  SEGGER_RTT_Read(0,buf, len);    
}

static void segger_rtt_check(void)
{
    while (SEGGER_RTT_HasKey())
    {
        agile_console_wakeup();
    }
}

static int agile_console_rtt_init(void)
{
    SEGGER_RTT_Init();
    rt_thread_idle_sethook(segger_rtt_check);

    _console_backend.output = rtt_backend_output;
    _console_backend.read = rtt_backend_read;

    agile_console_backend_register(&_console_backend);  
    return 0;
}
INIT_BOARD_EXPORT(agile_console_rtt_init);