嵌入式测试学习第 36 天：串口日志分析、通过日志定位简单问题

串口日志分析、通过日志定位简单问题

• 一、串口日志是什么
• 二、串口工具与接线
• • • [2.1 常用工具](#2.1 常用工具)
    • [2.2 串口接线（必须正确，否则无日志/乱码）](#2.2 串口接线（必须正确，否则无日志/乱码）)
    • [2.3 串口参数（必须一致）](#2.3 串口参数（必须一致）)
• 三、日志等级（一眼判断严重程度）
• 四、正常启动日志
• • • [4.1 正常日志示例（ESP32/STM32通用）](#4.1 正常日志示例（ESP32/STM32通用）)
    • [4.2 正常日志特征](#4.2 正常日志特征)
• 五、真实工作案例
• • [案例1：设备反复自动重启 → 看门狗复位（最高发）](#案例1：设备反复自动重启 → 看门狗复位（最高发）)
  • • 现象
    • 日志内容
    • 分析
    • 原因
    • 解决
  • 案例2：日志突然中断、设备死机（静默死机）
  • • 现象
    • 日志内容
    • 分析
    • 原因
    • 解决
  • 案例3：串口乱码（90%新手遇到）
  • • 现象
    • 原因（按概率）
    • 解决
  • 案例4：WiFi连接失败（密码错误/认证超时）
  • • 现象
    • 日志内容
    • 分析
    • 解决
  • 案例5：文件系统损坏，开机失败
  • • 现象
    • 日志内容
    • 分析
    • 原因
    • 解决
  • [案例6：长期运行内存泄漏 → 越跑越卡最后死机](#案例6：长期运行内存泄漏 → 越跑越卡最后死机)
  • • 现象
    • 日志内容
    • 分析
    • 解决
  • [案例7：Hard Fault（硬件异常/指针错误）](#案例7：Hard Fault（硬件异常/指针错误）)
  • • 现象
    • 日志内容
    • 分析
    • 解决
  • 案例8：欠压重启（电源硬件问题）
  • • 现象
    • 日志内容
    • 分析
    • 解决
• 六、串口日志万能分析流程
• 七、总结

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一、串口日志是什么

串口（UART）是嵌入式设备最基础、最稳定、最便宜 的调试接口。

设备上电、启动、初始化、运行、报错、死机、重启，所有底层行为都会打印串口日志。

测试工程师90%的问题都靠串口日志定位：

• 设备反复重启
• 开机失败
• WiFi/蓝牙连不上
• 运行越久越卡
• 死机无响应
• 乱码
• 文件系统损坏

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二、串口工具与接线

2.1 常用工具

Windows：SSCOM、XCOM、串口调试助手

Linux/Mac：minicom、screen、SSCOM for Linux

下面用**SSCOM（最常用）**真实界面演示：

2.2 串口接线（必须正确，否则无日志/乱码）

USB转TTL → 设备

• GND ↔ GND（必须接！否则乱码）
• TX ↔ RX
• RX ↔ TX
• 5V/3.3V 不要接！会烧板

2.3 串口参数（必须一致）

• 波特率：115200（最常见），其次 9600、38400
• 数据位：8
• 停止位：1
• 校验位：None
• 流控：None

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三、日志等级（一眼判断严重程度）

所有嵌入式日志都分等级：

等级	标识	含义	测试处理
DEBUG	DEBUG	调试信息，量产关闭	不用管
INFO	INFO	正常运行	正常
WARN	WARN	警告，潜在问题	必须记录
ERROR	ERROR	功能失败	严重，必须修
FATAL	FATAL	死机/崩溃	最高优先级

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四、正常启动日志

4.1 正常日志示例（ESP32/STM32通用）

日志内容：

rst:0x1 (POWERON_RESET),boot:0x13 (SPI_FAST_FLASH_BOOT)
[INFO] Bootloader V2.0.1 start
[INFO] Chip: ESP32-WROOM-32, 4MB Flash
[INFO] System clock: 240MHz
[INFO] UART init 115200 OK
[INFO] GPIO/I2C/SPI init OK
[INFO] WiFi init success
[INFO] BLE init success
[INFO] File system mount OK
[INFO] Main task started
[INFO] Heartbeat: 1
[INFO] Heartbeat: 2

4.2 正常日志特征

• 无 ERROR/WARN/FATAL
• 所有外设初始化 OK
• 持续打印 心跳（Heartbeat）
• 不会反复从头启动（无自动重启）

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五、真实工作案例

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案例1：设备反复自动重启 → 看门狗复位（最高发）

现象

运行几分钟自动重启，循环往复。

日志内容

[INFO] Heartbeat: 120
[INFO] I2C read sensor...
[FATAL] Watchdog Reset!
[INFO] Bootloader start...

分析

• Watchdog Reset = 看门狗超时复位
• 卡死在 I2C read sensor → 主线程卡住，没喂狗

原因

• I2C设备无应答，程序死等
• 长任务阻塞，喂狗代码没执行

解决

• I2C加超时机制
• 长循环里定期喂狗

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案例2：日志突然中断、设备死机（静默死机）

现象

日志停住，按键/网络无响应，只能断电重启。

日志内容

[INFO] SPI Flash write start
[INFO] Write addr: 0x08000000
[INFO] Writing data...
<<< 日志停在这里，无输出 >>>

分析

• 卡在 SPI Flash write → SPI总线挂死
• 无报错、无重启 → 静默死机

原因

• Flash硬件损坏
• SPI时序错误
• 写Flash时未关中断导致死锁

解决

• 换Flash测试
• 加SPI读写超时
• 写Flash前关闭中断

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案例3：串口乱码（90%新手遇到）

现象

全是乱码，看不到正常文字。

原因（按概率）

1. 波特率不匹配（设备115200，工具9600）
2. GND没接（干扰）
3. 数据位/校验位不匹配

解决

• 波特率依次试：115200 → 9600 → 38400
• 固定 8N1
• 必须接 GND

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案例4：WiFi连接失败（密码错误/认证超时）

现象

能搜到WiFi，但连不上。

日志内容

[INFO] WiFi scan OK, found 8 APs
[INFO] Connect SSID: OfficeWiFi
[ERROR] Password check fail
[ERROR] Auth timeout, disconnect

分析

• Password check fail → 密码错误
• Auth timeout → 路由器WPA3，设备只支持WPA2

解决

• 核对密码
• 路由器改为 WPA2-PSK
• 靠近路由器（RSSI > -70dBm）

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案例5：文件系统损坏，开机失败

现象

反复开关机后，开机卡在启动界面，配置丢失。

日志内容

[INFO] Mount /fatfs...
[ERROR] FATFS mount failed
[WARN] Flash partition corrupted
[INFO] Enter recovery mode

分析

• FATFS mount failed → 文件系统挂载失败
• Flash partition corrupted → 分区损坏

原因

• 异常断电（写数据时突然掉电）
• Flash坏块

解决

• 格式化文件系统
• 重新烧录固件
• 增加掉电保护机制

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案例6：长期运行内存泄漏 → 越跑越卡最后死机

现象

刚上电正常，几小时后卡顿，最后死机重启。

日志内容

[INFO] Malloc 1024 OK
[INFO] Malloc 1024 OK
...（重复上千次）
[ERROR] Malloc fail! No free RAM
[WARN] System memory: 99% used

分析

• Malloc fail → 内存耗尽
• 只 malloc 不 free → 内存泄漏

解决

• 找到未释放内存，加 free
• 改用静态数组，减少动态内存

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案例7：Hard Fault（硬件异常/指针错误）

现象

突然崩溃重启，日志报 Hard Fault。

日志内容

Guru Meditation Error: Core 0 panic'ed (StoreProhibited)
PC: 0x400d1234, PS: 0x00060d30
Backtrace: 0x400d1234:0x3ffbe5a0

分析

• Hard Fault = 指针错误、栈溢出、非法访问内存
• C语言常见：野指针、数组越界、栈溢出

解决

• 查代码指针操作
• 增大栈大小
• 检查数组边界

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案例8：欠压重启（电源硬件问题）

现象

一开继电器/电机就重启，空载正常。

日志内容

[FATAL] Brownout Reset: Voltage drop detected
System voltage: 2.9V, Threshold: 3.3V

分析

• Brownout Reset = 欠压复位
• 电源带载能力不足，硬件问题

解决

• 更换更大功率电源
• 增加电容滤波

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六、串口日志万能分析流程

1. 先找 ERROR/WARN/FATAL/Reset
2. 定位报错前最后一行日志 → 问题就在这个模块
3. 看时间戳 ：
   • 上电就错 → 初始化问题
   • 运行一段时间错 → 内存/看门狗/稳定性
4. 对比正常日志：差异点就是故障点
5. 区分软硬件 ：
   • HardFault/Watchdog → 软件
   • Brownout → 硬件电源

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七、总结

1. Watchdog Reset 是什么？

   看门狗超时复位，主线程卡死、没喂狗。

2. 日志突然中断无报错？

   SPI/I2C总线挂死，静默死机。

3. 串口乱码先查什么？

   波特率 → GND接线 → 数据位/校验位。

4. Hard Fault 原因？

   野指针、数组越界、栈溢出。

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