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TM4C123G的调试与故障排除
1.调试环境的搭建
1.1安装调试工具
在开始调试TM4C123G单片机之前，首先需要安装必要的调试工具。常用的调试工具包括：
CCS(CodeComposerStudio)：这是TexasInstruments官方提供的集成开发环境（IDE），支持TM4C123G的编程和调试。
JTAG/SWD调试器：如XDS100v3，用于连接单片机和调试环境。
1.2安装步骤
下载并安装CCS：
访问TexasInstruments官方网站，下载最新版本的CCS。
安装过程中选择默认设置即可。
连接JTAG/SWD调试器：
将调试器通过USB接口连接到计算机。
通过JTAG或SWD接口将调试器连接到TM4C123G单片机的调试引脚。
配置CCS：
打开CCS，选择“File”-“New”-“CCSProject”。
选择合适的项目模板，例如“EmptyProject”。
选择目标设备TM4C123G，配置调试器类型为XDS100v3。
完成项目创建后，确保CCS能够识别调试器并连接到单片机。
1.3配置项目
在CCS中，需要正确配置项目以确保调试顺利进行。以下是一些关键配置步骤：
设置编译器选项：
选择项目，右键点击“Properties”。
在“C/C++Build”-“Settings”中，配置编译器选项，例如优化级别、包含路径等。
设置调试选项：
在“DebugConfigurations”中，选择合适的调试配置。
配置连接类型为JTAG或SWD，确保调试器的设置正确。
添加必要的库文件：
在项目中添加TivaWare库文件，这些库文件提供了TM4C123G的驱动和外设支持。
可以从TexasInstruments官方网站下载TivaWare库，并将其添加到项目中。
2.基本调试技术
2.1使用断点
断点是调试中最基本的工具之一，用于暂停程序执行，以便检查特定点的程序状态。
2.1.1设置断点
在CCS中，可以通过以下方式设置断点：
在代码编辑器中：
单击行号左侧的空白区域，设置断点。
也可以通过右键点击代码行，选择“ToggleBreakpoint”。
在调试视图中：
在调试视图中，选择“Breakpoints”视图，可以管理所有的断点。
2.1.2示例代码
以下是一个简单的示例代码，演示如何使用断点：
#includestdint.h
#includetm4c123gh6pm.h
voiddelay(uint32_tcount){
//设置断点
while(count0){
count--;
}
}
intmain(){
//初始化GPIO
SYSCTL_RCGCGPIO_R|=SYSCTL_RCGCGPIO_R5;//使能GPIOF模块
while((SYSCTL_RCGCGPIO_RSYSCTL_RCGCGPIO_R5)==0){
//等待GPIOF模块准备好
}
GPIO_PORTF_DIR_R|=0x02;//设置PF1为输出
GPIO_PORTF_DEN_R|=0x02;//使能PF1的数字功能
while(1){
GPIO_PORTF_DATA_R|=0x02;//设置PF1高电平
delay(1000000);//延时
GPIO_PORTF_DATA_R=~0x02;//设置PF1低电平
delay(1000000);//延时
}
}
在delay函数的while循环中设置断点，可以在CCS中单步执行并查看count变量的变化情况。
2.2查看变量值
在调试过程中，查看变量的值是非常重要的，可以帮助开发者理解程序的运行状态。
2.2.1使用变量视图
在CCS中，可以通过“Variables”视图查看变量的值：
启动调试：
选择“DebugAs”-“DebugConfiguration”。
选择合适的调试配置并启动调试。
查看变量：
在调试视图中，选择“Variables”视图。
选择变量，右键点击“AddWatch”可以添加变量到观察列表中。
2.2.2示例代码
以下是一个示例代码，演示如何查看变量值：
#includestdint.h
#includetm4c123gh6pm.h
uint32_tcounter=0;
v