🛠 Débogage pas à pas : CMSIS-DAP et Arduino Debug Launcher

Objectifs

Sortir du Serial.print pour debugger : la R4 est la première UNO avec débogueur matériel embarqué. Le pont USB embarqué (HIC) expose une interface CMSIS-DAP branchée sur le SWD du RA4M1, et l'extension officielle Arduino Debug Launcher (VS Code / PlatformIO ou IDE 2.x) permet points d'arrêt, pas à pas, inspection des variables et de la mémoire — exactement comme sur du STM32.

Matériel

• 1 Arduino UNO R4 WiFi + câble USB-C data (sur le port USB-C côté HIC, celui utilisé pour téléverser)
• VS Code avec l'extension Arduino Debug Launcher, ou l'IDE Arduino 2.x avec la fonctionnalité de débogage activée
• Un croquis non trivial : une fonction qui calcule, une boucle, un tableau.

Procédure

1. Installez l'extension Arduino Debug Launcher et le composant de débogage proposé (OpenOCD/CMSIS-DAP géré par l'extension).
2. Ouvrez le croquis, placez un point d'arrêt sur une ligne de loop.
3. Lancez « Start Debugging » : la carte est flashée puis stoppée sur le point d'arrêt.
4. Explorez : variables locales, globales, pile d'appels, registres du Cortex-M4, mémoire ; avancez avec pas-à-pas (F10/F11).

// Croquis de test : le bug classique du débordement d'index.
int mesures[8];
int n = 0;

void setup { Serial.begin(115200); }

void loop {
  mesures[n] = analogRead(A0);   // point d'arrêt ici : surveillez n
  n++;
  if (n > 8) n = 0;              // bug volontaire : devrait être n >= 8
  delay(200);
}

Vérification attendue

L'exécution se fige sur le point d'arrêt ; la fenêtre Variables montre n croître. En surveillant le tableau, vous voyez l'écriture hors limites quand n == 8 — le genre de bug invisible en Serial.print. Reprenez (F5), modifiez la condition, reflasher, revérifier : c'est la boucle de débogage complète.

Erreurs fréquentes

• Optimisation du compilateur : avec -O2, des variables « disparaissent » ou le pas-à-pas saute ; passez l'optimisation en -O0 (option de compilation de l'IDE) pour déboguer, puis remettez-la pour la production.
• delay pendant le débogage : le débogueur interrompt le core ; le watchdog et le WiFi continuent leur vie côté ESP32-S3 — l'état du système n'est pas figé comme sur une simple pause.
• Brancher le câble sur le mauvais port USB-C : le débogage passe par le port relié au HIC ; l'autre port (USB natif du RA4M1) ne fournit pas le CMSIS-DAP.
• Confondre débogueur et moniteur série : pendant une session de débogage, le port série est souvent monopolisé par la session ; utilisez l'autre port USB pour un CDC séparé si besoin.
• Attendre le débogage sur l'ESP32-S3 : le débogueur ne pilote que le RA4M1 ; l'ESP32-S3 n'est pas accessible en pas-à-pas par ce chemin.