1. 前言
在嵌入式项目中，我们经常会碰到各种各样的异常和故障，比如客户说，某个问题可能需要一天，一周，甚至以月为周期才能复现一次问题。诸如此类问题，着实令工程师苦恼，因为很难去捕获信息来分析和复现问题，这里给大家分享一些我的经验和技巧。
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2. 方法
3 {$ g. i2 Q' F6 E7 g我们都知道调试是非常高效的分析手段，相信大家对断点（breakpoint）并不陌生，事实上，断点还可以设置条件的，当条件满足时再触发断点，这对于分析疑难杂症非常有用。

接下来我将介绍如何在 STM32CubeIDE 中使用条件断点，以及如何使用观察点。

+ n/ U- X" [  V% `) h; N2.1. 断点/breakpoint
断点就是当程序到达某个点时，断点可使程序暂停运行。
  w* m  y5 b% a* J我们在调试界面先设置一个断点，鼠标右击该断点进入断点的属性界面，如下图所示

图1. 断点的属性

# u8 b* N' Y8 i8 H: ?3 q" A' j为了演示，我在断点的属性界面中，为断点增加了一则条件：(*(int *) 0x42020414 == 0x01)&&(hspi1.Init.NSSPMode == 0x40000000)。
  b) Q/ R0 @8 o" d
此处的“0x42020414”就是 GPIOB 的 ODR 寄存器的地址， “0x40000000”就是
; ?% |" s* q2 T; C* w: `5 f; ]7 l“SPI_NSS_PULSE_ENABLE”的宏定义，所以该条件的含义是：当 PB0 输出高电平时，并且SPI1 的 NSSPMode=SPI_NSS_PULSE_ENABLE 时，触发该断点，如下图所示。

图2. 设置断点的条件

如此一来，我们在调试的时候，就能看到，当且仅当上述条件满足时，程序才会停留在该断点上，如下图所示：
- {) f- `' K( [" v9 q+ }

图3. 设置断点的条件

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* j/ f$ E2 l3 Q) y! u( ]2.2. 观察点/watchpoint
与条件断点稍微不同，观察点也是一种特殊的断点，当表达式的值发生变化时，它会使程序暂停运行。那么如何设置观察点呢？
7 X* [+ }+ a6 Q
" W4 `! D7 I% o还是在调试界面，首先我们在 outline 界面，或者将变量添加到Variables / Expression / LiveExpression 界面，然后找到该变量，右击选择“Toggle Watchpoint”，如下图所示。

图4. 添加观察点

# h7 S9 m3 E' s. {在之后出现的界面中，设置观察点的属性。为了演示，我这里设置了这样的条件：当 ret 变量被写入的时候，并且 ret 的值不等于 2 的时候，观察点生效，如下图所示。大家还可以根据需要，勾选上“Read”选项，就可以设置变量在被读的时候是否生效，非常的方便实用。
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图5. 设置观察点的属性

( p' W# Z# g5 j
% O: s: J+ G& K添加的 watchpoint 也会放置在 breakpoint 界面中，这里可以看到所有的断点，如下图所示：
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+ r6 f: f6 a8 `; {# X. T! j' R; s

图6. 修改 APP 工程的中断向量表偏移值

7 G. ~: S( j" \然后在程序中，当全局变量 ret 的值被修改，且值不等于 2 的时候，观测点会生效，直接暂停住程序。注意这里没有设置断点。如下图所示：

图7. APP 工程的主循环

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# a; p9 \2 i7 L$ r" s- R8 w3. 小结
5 q! ?' Y( M( ]1 r0 p这些方法在调试疑难杂症时是非常有用的，但是弊端在于，必须连接仿真器进入调试模式。

在 Cortex-M3 以及更高级的内核 (如 M4，M33，M7 等) 中，对于不连接调试器的场景，我们还可以利用 SWV，以及 DWT 等调试单元来提前预埋监控程序，实现对内存/变量，以及函数的监控和调试。如“LAT1256 使用 STM32 的 DWT 单元监控内存”提供了类似的调试方法的说明。

同样，我们还可以通过 STM32CubeMonitor 来实现非侵入式的监控。

9 h. W6 j; z9 B- R' l3 M对于疑难杂症，我们的方法是非常多的，大家可以选择合适的方式来分析问题。
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