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虚拟示波器

说到虚拟示波器，大家应该都不陌生。 在学校开发智能汽车和调整PID时，虚拟示波器是必备工具。 有很多虚拟示波器软件。 之前也分享过一篇文章《》，是一款基于QT的开源软件。 如果你有兴趣，你可以看看。 虚拟示波器软件一般通过串口接收数据，因此需要MCU将数据打包成软件支持的协议，通过串口发送给虚拟示波器软件。

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什么是 J-Scope

J-Scope是J-link的功能之一。 J-Link是SEGGER推出的一款支持ARM核心芯片仿真的JTAG仿真器。 简单的说就是一个JTAG协议转换盒。 关于J-Link，可以看之前的文章《》。

J-Scope 也是由 SEGGER 推出的。 使用Jlink连接MCU后，可以实时分析数据，并在目标MCU运行时图形化展示。

J-Scope可以以类似示波器的方式显示多个变量的值。 它读取 elf 或 axf 文件，并允许选择多个变量进行可视化。

只需将目标微控制器连接到J-Link并启动J-Scope，几步配置J-Scope，选择要显示的符号即可。如下图

J-Scope主要有两种工作模式：RTT和HSS。

RTT模式：用户需要在MCU上添加代码，类似于通过串口上传数据。 因为有多余的代码，需要占用MCU的资源。 优点是速度快，缺点是需要额外的代码。

HSS模式：用户无需在MCU上添加任何代码，只需要使用J_Scope加载MDK或IAR的可执行文件，即可随时链接MCU，不影响MCU的正常功能，以及不需要额外的资源。 只需使用标准的 SWD 接口即可。 优点是不需要加代码，缺点是速度比较慢，一般1K。

因为HSS模式不需要额外的代码，所以我比较喜欢HSS模式，日常开发中也经常使用HSS模式。 下面将着重讲解HSS模式。

软件准备，要使用J-Scope功能，除了一个JLink，还需要安装J-Flash和J-Scope软件。下载链接如下

下载链接：

提取码：eqxx

（温馨提示：公众号不支持外链，请复制链接到浏览器下载）

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高速模式

先写测试代码，下载程序到单片机

#include "main.h"#include  /* sin */
RCC_ClocksTypeDef RCC_Clocks;
float x = 0;double sin_o = 0;double cos_o = 0;int main(void){ RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);  while (1) { x += 1; if(x >= 360) x = 0; sin_o = sin(x*3.14/180); cos_o = cos(x*3.14/180); }}

J-Scope软件的配置

对于新项目，请在①处选择 USB。 大多数情况下，我们使用通过USB连接的Jlink。 在②处，在SpecifyTargetDevice处选择对应的MCU型号，在③处选择不同的接口。 我这里使用的SWD界面在④处是Select HSS模式，另外说明⑤处的中文乱码是us。

特别是在⑥处加载keil工程生成的.axf文件或者IAR工程生成的.out文件。 路径最好不要有中文。 单击“确定”完成配置。

接下来选择要观察的变量，不仅是下面的cos_o变量，RCC_Clocks结构体变量也可以监测。 只能选择全局变量，这也是J-Scope的局限性。

如果选择完成，需要添加其他变量，可以在折线图框内右击，点击AddSymbols添加变量，选中已经添加的变量，按del键删除。

点击红色按钮开始运行

技巧二：移动下图中①处的三角，可以快速上下移动波形。 例如，如果右键单击变量，则可以使用快捷菜单。

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总结

个人觉得J-Scope是个不错的工具，可以很方便的查看一些数据的波形，在ADC采集，温度传感器等方面有一定的作用。

例如一种情况：MCU采集温度数据，通过串口上报给其他设备。 此时其他设备会显示很多温度异常值。 这时候就需要定位是MCU采集到了错误的数据，还是其他设备对数据进行了错误的分析。 如果还在开发中虚拟示波器使用方法，此时debug就可以了。 但是在发布的软件中，使用示波器监测和分析串口数据是一件比较麻烦的事情。 此时使用J-Scope显示MCU采集到的温度（保存在全局变量中）。 但是虚拟示波器使用方法，这需要在发布版本时保存一个.ou 文件或.axf 文件。

J-Scope这么强大，但是还是不能代替软件通过硬件串口发送给PC虚拟示波器，因为J-Scope只能读取全局变量的数据，我们可以使用硬件串口发送本地函数的变量到虚拟示波器。

本文提供了一种无需其他“埋点”打印即可监控发布软件全局变量的方法。 上一篇文章《》也提供了解决类似问题的方法。 有兴趣的同学可以看看。

在文章的最后，我想说几句。 开发使用的工具没有好坏之分，只是使用场景不同而已。 如果你掌握了几种工具，你可以用更多的方法解决一些棘手的问题。

结尾

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