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）
- 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

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

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

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

四、正常启动日志

4.1 正常日志示例（ESP32/STM32通用）

日志内容：

复制代码

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）

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）

现象

运行几分钟自动重启，循环往复。

日志内容

复制代码

[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

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

复制代码

[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

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）

波特率不匹配（设备115200，工具9600）
GND没接（干扰）
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

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

复制代码

[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）

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

复制代码

[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

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

复制代码

[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

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

复制代码

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

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

复制代码

[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

六、串口日志万能分析流程

先找 ERROR/WARN/FATAL/Reset
定位报错前最后一行日志 → 问题就在这个模块
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
对比正常日志：差异点就是故障点
区分软硬件 ：
- HardFault/Watchdog → 软件
- Brownout → 硬件电源

七、总结

Watchdog Reset 是什么？

看门狗超时复位，主线程卡死、没喂狗。
日志突然中断无报错？

SPI/I2C总线挂死，静默死机。
串口乱码先查什么？

波特率 → GND接线 → 数据位/校验位。
Hard Fault 原因？

野指针、数组越界、栈溢出。