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成就更好的自己

引言

先说问题，这几天在使用STM32H750调试程序的过程中出现了一些问题，博主使用下载用CubeMX初始化好的程序后，程序不执行，表现为以下几个状态：

简单的点灯程序不运行；
程序均可通过各种方式(DAP,STLINK,JLINK,UART,USB)下载成功，也可以进行Keil的硬件在环Debug；
所有GPIO引脚高阻态，对地电压1.5V左右；
Keil的硬件在环Debug可以进行，并不会提示找不到连接，但是Debug界面开始调试时并不是通常那样开始就是自己写的代码，而是一个.s启动文件，而且在单步执行后，调试进度卡死；
BOOT0与RESET引脚电平正常；
通过FireDAP与STM32CubeProgram可以读取到片内Flash程序并且与文件校验一致；
通过STM32CubeProgram读取到芯片并没有被锁死；
例程可以运行且调试正常；

看到这里的朋友不知道能不能猜出问题在哪，综上所述已经能完全排除芯片问题，下载器问题，经过长时间的工程文件对比后，发现了一个极不起眼的小问题；

Use MicroLIB没有被勾选，然后勾上程序就TM运行了。

问题是解决了，但是不能这么死的不明不白，于是深入了解并学习一下MicroLIB。

什么是MicroLIB

来自ARM-MDK官网的解释：

MicroLib 是一个高度优化的库，适用于用 C 编写的基于 ARM 的嵌入式应用程序。与 ARM 编译器工具链中包含的标准 C 库相比，MicroLib 提供了许多嵌入式系统所需的显着代码大小优势。

MicroLib 和标准 C 库之间的主要区别是：

MicroLib 专为深度嵌入式应用而设计。
MicroLib 经过优化，可以使用比使用 ARM 标准库更少的代码和数据存储器。
MicroLib 设计为无需操作系统即可工作，但这并不妨碍它与任何操作系统或 RTOS（例如 Keil RTX）一起使用。
MicroLib 不包含文件 I/O 或宽字符支持。
由于 MicroLib 已经过优化以最小化代码大小，因此某些函数的执行速度将比 ARM 编译工具中可用的标准 C 库例程更慢。
MicroLib 和 ARM 标准库都包含在 Keil MDK-ARM 中。
有关更多详细信息，请参阅与默认 C 库的差异。

详细参考网址：https://www.keil.com/arm/microlib.asp

说这么多也没有什么实质作用，网上大多数资料也没有说到点子上，我结合实际开发总结一下真正跟咱们有关系：

使用MicroLIB，简化嵌入式开发操作，例如你用printf()函数的时候，就会从串口1输出字符串，当然也可以重定义到其他串口；
使用MicroLIB会优化代码空间，但会降低某些程序的执行效率(比如: memcpy())，效率换空间；
由于MicroLIB不支持浮点运算，所以在有FPU单元的MCU上，使用MicroLIB并开启FPU会让程序死机或跑飞。
Microlib不支持C++，在使用C++开发MCU时，首要条件是不能使用Microlib；

不使用Microlib导致卡死的原理

在使用CubeMX初始化代码时，生成的工程默认是使用Microlib的，正常情况下，在STM32CubeMX通过成的.s文件里可以看到一个__main函数，这个就是microlib的入口地址，他会完成创建栈空间，创建堆空间，初始化用户可能用到的系统库等初始化动作，最后跳转到我们熟悉的main，当使用Microlib时，__main链接的是Microlib，当不使用Microlib时，__main链接的是标准库的C/C++；

至此，还并没有出现什么问题，但是，一旦在程序中调用printf等函数时，会让MCU进入半主机模式，进而程序会在__main位置卡死，这也就是为什么程序正常编译正常烧录正常调试，但是运行不起来而且Debug卡死在__main位置的原因。

使用C标准库(stdio.h)中的函数，例如printf()之类的函数，会进入半主机模式，发生软件异常，会导致程序无法运行。半主机是这么一种机制，它使得在ARM目标上跑的代码，如果主机电脑运行了调试器，那么该代码可以使用该主机电脑的输入输出设备。这点非常重要，因为开发初期，可能开发者根本不知道该 ARM 器件上有什么输入输出设备，而半主基机制使得你不用知道ARM器件的外设，利用主机电脑的外设就可以实现输入输出调试。所以要利用目标 ARM器件的输入输出设备，首先要关掉半主机机制。然后再将输入输出重定向到 ARM 器件上。

卡死解决办法：

解决办法有两种，要么使用Microlib，要么关闭标准库下的半主机模式。

个人认为，后者更加好一点，原因如下：

高度精简导致不支持很多很多东西，浮点运算，RTOS，内存分配等等都可能不好使。
与标准库有很多繁琐区别；如果是夸平台迁移项目代码时，对于库和底层的适配性不好。
精简的程序空间十分有限，没有必要为了空间整这么复杂。

关闭半主机模式的操作方式：

将以下代码添加到文件起始处；

/* 告知连接器不从C库链接使用半主机的函数 */

#pragma import(__use_no_semihosting)

/* 定义 _sys_exit() 以避免使用半主机模式 */

void _sys_exit(int x)

{

    x = x;

}

/* 标准库需要的支持类型 */

struct __FILE

{

    int handle;

};

FILE __stdout;

之后放心大胆的重定向printf即可使用。

优化空间测评

同一个程序不使用Microlib：

同一个程序使用Microlib：

可见，并没有什么优化大小

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