STM32嵌入式：如何使用keil 来获取flash块数据并转换成可视化的数据 来判断源头数据是否错误

STM32嵌入式：如何使用keil 来获取flash块数据并转换成可视化的数据 来判断源头数据是否错误

比较实用的实战步骤，分三部分讲：

• 在 Keil 里怎么看到/导出 Flash 数据
• 怎么把原始 16 位补码数据"转成"我们能看懂的波形
• 怎么对比"Flash 源头数据"和"你解析出来的数据"，判断解析是否错误
  中间用一点伪命令，你按自己芯片型号和工程改一下就行。

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一、整体流程示意（先有个整体感）

简单来说，你可以按下面这个思路来：

1. Keil 进入调试模式 2. 在 Memory 窗口查看 Flash 数据 3. 用 SAVE 命令导出 Flash 块到 HEX 文件 4. HEX 转 数组/CSV 5. 用脚本做补码转换（16 位） 6. 用 Excel/Matlab/Python 画波形 7. 对比 Flash 源头数据 与 代码解析后数据
   判断源头/解析是否错误

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二、在 Keil 中查看并导出 Flash 数据

1. 调试状态下打开 Memory 窗口

• 在 Keil 中：
  • 点击 "Debug" → "Start/Stop Debug Session"（或 Ctrl+F5）进入调试
  • 菜单 "View" → "Memory Windows" → "Memory 1/2/3/4"，打开一个内存窗口
• 在 Memory 窗口的 "Address" 输入栏里填你要看的那块 Flash 地址，例如：
  • 0x08000000（STM32 的 Flash 起始地址，按你芯片的实际情况来）
• 回车后，下面就会显示一段原始字节内容，形如：
  • 0x08000000 03 1F 03 3B 01 AD 01 15 ...
    如果你的 Flash 数据已经是一些"采样数据"写死在里面（比如 const 数组），你会在 Memory 窗口里看到它们以字节形式排布。

2. 确认数组/变量的地址

如果数据是以某个常量数组存在代码里，比如：

• 代码中定义：
  • const int16_t flash_wave[128] = { ... };
    那么在调试时：
• 打开 "View" → "Watch Windows" → "Watch 1"
• 在 Watch 窗口里输入 flash_wave，Keil 会显示：
  • 这个数组的起始地址（比如 0x08001234）
  • 数组里各个位置的值（如果显示格式对的话）
    你可以记下这个起始地址和长度，然后直接用 Memory 窗口看同一块区域。

3. 使用 SAVE 命令导出一段 Flash 到文件（重点）

Keil 的调试命令行（Debug → Command 窗口）支持 SAVE 命令，可以把一段内存内容导出为 Intel HEX 文件：

• 在 Command 窗口输入（示例）：

  SAVE flash_block.hex 0x08000000, 0x08000400

  参数含义：

  • flash_block.hex：你要保存的文件名（默认在工程目录）
  • 0x08000000：起始地址
  • 0x08000400：结束地址（导出 0x08000000~0x080003FF 这一段）
    注意：这里写的是"结束地址"，不是"长度"。

• SAVE 命令说明文档里讲的是：将内存区域以 HEX386 格式写入文件。
  这样你就有了一份"从 Flash 里原封不动导出来"的数据文件。

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三、把 HEX 转成数组/CSV，并做 16 位补码转换

现在你拿到了 flash_block.hex，但它是 HEX 格式，不方便直接画图，一般做法是：

• 要么用在线工具 / 小工具把 HEX 转成二进制 / C 数组 / CSV
• 要么直接用 Python/C 脚本解析 HEX 文件并做补码转换
  这里给你一个最通用、可自动化的做法：用 Python 脚本一次性做完"解析 HEX + 补码转换 + 生成 CSV"。
  假设：
• 你的原始采样数据是 16 位，按"小端模式（Little Endian）"存在 Flash 中（STM32 这类常见）
• 地址 0x08000000 开始是：
  • 0x03 0x1F 0x03 0x3B 0x01 0xAD ...
• 对应的 16 位有符号值是：
  • 0x1F03、0x3B03、0xAD01 ...

示例：Python 脚本解析 HEX + 转 16 位有符号 + 生成 CSV

你可以建一个 parse_hex.py：

import intelhex
import csv
# 输入 Keil 导出的 HEX 文件
hex_file = "flash_block.hex"
csv_file = "flash_wave.csv"
start_addr = 0x08000000
end_addr   = 0x08000400  # 和 SAVE 命令的结束地址一致
ih = intelhex.IntelHex(hex_file)
values = []
addr = start_addr
while addr < end_addr:
    # 小端模式：低字节在前，高字节在后
    low  = ih[addr]
    high = ih[addr + 1]
    u16 = (high << 8) | low   # 组合成 16 位无符号整数
    # 转为 16 位有符号（补码）
    if u16 & 0x8000:
        i16 = u16 - 0x10000
    else:
        i16 = u16
    values.append(i16)
    addr += 2  # 每次跳 2 字节
# 写入 CSV（只有一列，就是转换后的值）
with open(csv_file, "w", newline="") as f:
    writer = csv.writer(f)
    writer.writerow(["Index", "Value"])  # 表头
    for i, v in enumerate(values):
        writer.writerow([i, v])
print(f"Done. Written {len(values)} samples to {csv_file}.")

需要先安装 intelhex 库：

pip install intelhex

运行脚本后，你会得到 flash_wave.csv，里面形如：

Index,Value
0,192
1,315
2,429
3,533
...

这个 Value 就是你"Flash 源头数据 + 16 位补码转换"之后的真实波形值。

四、可视化成波形，和你的解析结果对比

有了 CSV 之后，你可以用三种常用方式可视化。

1）用 Excel 快速看趋势

• 直接用 Excel 打开 flash_wave.csv
• 选中两列数据，插入"折线图"
• 看一下：
  • 波形是否类似正弦/三角/你预期的信号
  • 有没有奇怪的跳变（比如从几百突然跳到几千）
    这一步主要用来判断"源头数据本身是不是就乱"。

2）用 Python + Matplotlib 画更漂亮的波形

import csv
import matplotlib.pyplot as plt
xs = []
ys = []
with open("flash_wave.csv") as f:
    reader = csv.DictReader(f)
    for row in reader:
        xs.append(int(row["Index"]))
        ys.append(int(row["Value"]))
plt.figure(figsize=(10, 4))
plt.plot(xs, ys, marker='o', markersize=3, linestyle='-')
plt.title("Flash Waveform (signed 16-bit)")
plt.xlabel("Sample Index")
plt.ylabel("Amplitude")
plt.grid(True)
plt.tight_layout()
plt.show()

这样你可以很清楚地看到：

• 是否是连续平滑的波形
• 在 0 附近是否正确跨越正负（例如从几十到负几十，而不是从几十跳到 65471）

3）和"你的代码解析结果"对比（判断是否解析错误）

你前面有一段从 data 里解析通道数据并做 twos_comp 的代码。你可以：

• 在 Keil 调试时：
  • 在 Watch 窗口添加 wavedata.channelValue[curchanneltmp][0]、lenOfChannel 等，实时查看解析后的数组。
  • 或在调试过程中执行类似的 SAVE 命令，把解析后的数组所在内存也导出一份 HEX/CSV。
• 然后画在同一张图上对比：
  • 曲线 A：直接从 Flash 导出 + 正确补码转换（"标准答案"）
  • 曲线 B：你的代码解析出来的数据
    对比时看几个点：
• 形状是否一致（正弦/方波/三角等）
• 幅值是否一致
• 有没有"多出一些奇怪的点"或"整体平移/翻转"
• 特别检查从正到负的过渡区域（例如你之前那组 60 → 65471）
  如果形状明显不一样，大部分是你代码里：
• 通道号/索引用错
• 数据长度算错
• 高低位字节搞反
• 没有做补码转换或转换方式不对

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五、几个常见坑和检查点

1）大小端模式

• 很多 ARM MCU（STM32 等）是小端：
  • 低字节在低地址，高字节在高地址
• 如果你误用大端解析，波形会变得完全不对（幅值、噪声都异常）
• 可以在 Memory 窗口先看几个典型点的字节分布：
  • 如果 Flash 中是 01 FC，预期值大概是 0xFC01
  • 如果你解析出 0x01FC，说明大小端反了

2）数据类型 & 步长

• 如果你的数据实际是：
  • 16 位有符号：用 int16_t，步长 = 2 字节
  • 32 位有符号/浮点：步长 = 4 字节
• 步长错了，会导致解析错位（比如把高/低字拼到相邻采样上）

3）数组边界 / 通道切换

• 你之前的代码里 curchanneltmp 和 maxchannel 等逻辑，如果在 Flash 里有多个通道连续排布：
  • 需要确认每个通道的起始地址和长度
  • 不然容易把两个通道的数据拼在一起，看起来像奇怪的折线

4）如果只是简单确认 Flash 数据是不是"写死"得对

• 直接在 Keil 里：
  • 打开 Watch 窗口，添加数组变量
  • 看它的值是不是你预期
  • 再对比一下 Memory 窗口同一位置的字节
• 如果两者都对，那问题基本就出在"接收/解析"逻辑，而不是 Flash 源头。

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六、小结：推荐的实战步骤

给出一个简单可照抄的流程：

1. 在 Keil 里调试，Memory 窗口定位到你的 Flash 数组起始地址（比如 0x08001000）

2. 用 Command 窗口执行：

   SAVE flash_block.hex 0x08001000 0x08001200

   导出这块数据到 HEX 文件

3. 用 Python 解析这个 HEX 文件，按 16 位小端 + 补码转换，生成 flash_wave.csv

4. 用 Excel/Matlab/Python 画出波形，确认是否像你预期的正弦/三角等信号

5. 同时，在 Keil 调试中导出你代码解析出来的数组（也可以用 SAVE 或 watch+复制），按相同方式画出来

6. 把两张图叠在一起对比：

   • 完全一致：说明解析没问题，源头数据也 OK
   • 不一致：根据差异点反推：
     • 波形整体平移/翻转 → 大小端或符号位有问题
     • 多出跳变、毛刺 → 通道/长度/索引处理有误
     • 某一段完全乱掉 → 可能是多通道混在一起或数组指针错