STM32N6 CubeIDE printf重定向SWV-ITM实战：无需额外IO，调试信息直出

STM32N6 在 CubeIDE 中实现 printf 重定向到 SWV-ITM，核心是通过重写__io_putchar函数、配置 SWO 引脚与 ITM 寄存器、匹配 IDE 调试参数，无需占用 UART 等外设 IO，仅用 SWD 链路即可输出调试信息。关键解决点：补全寄存器使能与引脚复用配置，避免因缺失关键步骤导致重定向失败。

资料获取：经验分享 | STM32N6平台STM32CubeIDE下printf IO重定向到SWV-ITM

1. 核心优势与适用场景

1.1 为什么选 SWV-ITM 重定向？

节省 IO 资源：无需占用 UART、SPI 等外设引脚，适合 IO 紧张的 NPU 相关开发场景；
调试便捷：依托 SWD 调试链路传输数据，无需额外硬件（如 USB 转串口）；
低侵入性：不影响原有外设功能，仅通过 ITM（指令跟踪宏单元）输出打印信息。

1.2 重定向核心链路

printf 函数的底层调用逻辑为：printf() → _write()（syscalls.c内置） → __io_putchar() → ITM_SendChar() → SWV-ITM传输关键是重写__io_putchar函数，将字符通过 ITM 寄存器发送到 SWO 引脚，再由调试器接收并显示。

2. 实操步骤：5 步完成重定向（STM32N6-DK 为例）

2.1 步骤 1：重写__io_putchar 函数（核心代码）

在main.c中添加函数，将字符转发到 ITM 接口：

#include "stm32n6xx_hal.h"
#include <stdio.h>

// 重写__io_putchar，对接ITM发送字符
int __io_putchar(int ch) {
  ITM_SendChar(ch);  // ITM核心发送函数
  return ch;
}

2.2 步骤 2：使能 DBGMCU 与 ITM 寄存器

在main函数的USER CODE BEGIN Init中添加代码，开启调试跟踪与 ITM 端口：

/* USER CODE BEGIN Init */
// 使能Trace Clock和Debug Clock（DBGMCU_CR寄存器配置）
DBGMCU->CR |= 0x00300000;
// 使能ITM Port 0（仅需启用Port 0即可满足printf输出）
ITM->TER |= 0x1;
// 使能ITM全局功能
ITM->TCR |= 0x00000001;
/* USER CODE END Init */

2.3 步骤 3：配置 SWO 引脚（PB5 复用 TRACESWO）

STM32N6 的 SWO 引脚为 PB5（复用功能 AF0_TRACE），需启用 GPIO 时钟并配置复用模式：

/* USER CODE BEGIN Init */
// 前面已添加的寄存器配置...

// 1. 使能GPIOB时钟（GPIOB挂在AHB4总线）
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

// 2. 配置PB5为TRACESWO复用模式
GPIO_InitTypeDef gpio_init = {0};
gpio_init.Pin = GPIO_PIN_5;
gpio_init.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;    // 复用推挽输出
gpio_init.Pull = GPIO_PULLUP;        // 上拉
gpio_init.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;  // 高速
gpio_init.Alternate = GPIO_AF0_TRACE;    // 复用为TRACESWO
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &gpio_init);
/* USER CODE END Init */

2.4 步骤 4：CubeIDE 调试配置（SWV 参数匹配）

点击「Run」→「Debug Configurations」，选中当前工程的调试配置，切换到「Debugger」选项卡；
勾选「Enable Serial Wire Viewer (SWV)」，设置「Core Clock (MHz)」：
- 需与 STM32N6 的 TPIU 时钟一致（示例中 SYSA=400MHz，TPIU=50MHz，故设为 50.0）；
点击「Apply」保存配置。

2.5 步骤 5：启动 SWV 数据控制台

启动调试（Debug），待程序暂停后，点击 IDE 底部「SWV ITM Data Console」；
点击控制台右上角「Configure Trace」，勾选「ITM Stimulus Ports」中的 Port 0（与代码中ITM->TER |= 0x1对应）；
点击「Start Trace」，运行程序，printf 信息将实时显示在控制台中。

3. 关键注意点（避坑核心）

SWO 引脚唯一性：STM32N6-DK 的 SWO 固定为 PB5（AF0_TRACE），需按数据手册确认引脚，不可随意替换；
总线时钟必须使能：GPIOB 挂在 AHB4 总线，需通过__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()启用时钟，否则引脚配置无效；
Core Clock 匹配：若配置的 Core Clock 与 TPIU 时钟不一致，会导致数据乱码或无输出，需参考时钟树确认 TPIU 频率；
syscalls.c 文件：工程需包含syscalls.c（CubeIDE 创建工程时默认生成），否则_write()函数缺失，重定向失败。

4. 完整代码片段（main.c 关键部分）

#include "stm32n6xx_hal.h"
#include <stdio.h>

// 重写__io_putchar函数
int __io_putchar(int ch) {
  ITM_SendChar(ch);
  return ch;
}

int main(void) {
  HAL_Init();
  /* USER CODE BEGIN Init */
  // 1. 使能DBGMCU和ITM寄存器
  DBGMCU->CR |= 0x00300000;
  ITM->TER |= 0x1;
  ITM->TCR |= 0x00000001;

  // 2. 配置SWO引脚PB5
  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
  GPIO_InitTypeDef gpio_init = {0};
  gpio_init.Pin = GPIO_PIN_5;
  gpio_init.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
  gpio_init.Pull = GPIO_PULLUP;
  gpio_init.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  gpio_init.Alternate = GPIO_AF0_TRACE;
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &gpio_init);
  /* USER CODE END Init */

  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();

  /* USER CODE BEGIN 2 */
  printf("STM32N6 SWV-ITM printf测试！rn");
  printf("当前系统时钟：%d MHzrn", HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000000);
  /* USER CODE END 2 */

  while (1) {
    HAL_Delay(1000);
    printf("循环打印：%drn", __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim1)); // 示例：打印定时器值
  }
}

STM32N6 的 SWV-ITM 重定向核心是 “代码配置 + IDE 参数匹配”：代码层需补全寄存器使能与引脚复用，IDE 层需确保 SWV 时钟与硬件一致。该方案无需额外 IO，适合 NPU 开发等 IO 紧张场景，调试效率高且侵入性低。