开源跨平台串口/网络调试助手COMTool v3.4.1：嵌入式开发效率神器

嵌入式开发工作中，一款称手的调试工具就如同可靠的螺丝刀，不求花哨但求稳定高效。面对串口、网络、数据可视化等多样化的调试需求，你是否也在寻找一个功能强大且能长期陪伴的工具？今天，就为大家介绍一款在Github上广受欢迎的开源、跨平台调试助手——COMTool。

1. COMTool 核心功能一览

COMTool并非简单的串口工具，它集成了嵌入式开发中几种最常用的调试链路，形成了一个功能相对统一且可扩展的工具集。其主要功能模块包括：

• 串口调试：支持ASCII/HEX格式、定时发送、发送历史、常用指令一键发送、收发统计、时间戳、保存日志、发送文件、转义字符处理等，基础功能非常扎实。
• 协议插件：这是其一大亮点。内置“协议插件”功能，允许用户编写 Python 编解码脚本，实现自定义协议的打包与解包。更棒的是，它还支持自定义快捷键发送（例如用方向键实时控制设备），极大提升了交互效率。
• 图表插件：内置“图表插件”，可以根据解析出的协议帧数据实时绘制折线图。这对于调试传感器数据（如IMU、温度、ADC）、观察电机转速曲线等场景非常方便。
• 网络与远程终端：在同一工具内，你可以无缝切换到TCP/UDP客户端/服务器模式，也支持SSH连接（配合终端插件），实现了调试通道的统一。

2. 扎实的串口调试功能

COMTool的“调试插件”（界面通常标记为 Send Receive / dbg）提供了经典且高效的串口收发界面，并将诸多细节打磨得十分顺手。

其串口功能全面支持：

• ASCII / HEX 双模式显示与发送
• 定时发送（用于压力测试、心跳包、自动化脚本）
• 常用指令收藏与发送历史回溯
• 时间戳、自动保存日志、自动换行
• 终端颜色支持（ANSI Color）
• 直接发送文件
• 收发数据统计与一键清屏/清缓存（长时间测试必备）
• 灵活的编码设置与“乱码”处理

3. 实时数据可视化：图表插件

如果你厌倦了在串口终端里刷数字来观察传感器数据，COMTool的图表插件会是你的好帮手。它的工作原理直观高效：

1. 设备端发送符合特定格式的“曲线协议帧”。
2. COMTool按帧解析出数据点（如 name/x/y）。
3. 在图表界面实时绘制折线。
   你可以通过双击设置轻松添加多条曲线，同时监控多个参数的变化。

4. 网络调试：TCP/UDP 支持

除了串口，COMTool同样支持网络调试。它可以作为TCP/UDP的客户端或服务器，适用于：

• 同时具备串口和网口的设备调试。
• 使用UDP广播进行设备发现或日志上报。
• 建立TCP长连接进行稳定可靠的数据通信。

5. 集成SSH终端

通过SSH插件，COMTool可以直接连接远程Linux设备，在一个软件内完成串口/网络调试与系统命令行操作，无需切换多个终端软件。

6. 灵魂功能：自定义协议插件

在实际项目中，我们很少直接收发原始字符串，更多是使用自定义的二进制或文本协议，涉及帧头、长度、校验、字段解析等。COMTool的协议插件正是为此而生，并且降低了使用门槛。

你只需在插件中编写一段Python代码，定义 encode() (发送前打包) 和 decode() (接收后解包) 函数，即可实现协议层处理。结合之前提到的快捷键发送(Key mode)，就能实现如“方向键控制云台”这类复杂交互。

例如，在 STM32 等嵌入式设备端实现一套二进制协议，COMTool的 decode() 负责将设备上报的帧解析成可读的日志信息；而 encode() 则负责将你在软件界面上触发的“点灯”命令打包成合规的二进制帧发送给设备。

协议示例：一个简单的二进制帧格式

假设我们定义如下帧结构：

• AA 55：帧头
• LEN：后面 CMD+PAYLOAD 的字节数
• CMD：命令字（1字节）
• PAYLOAD：数据（可选）
• SUM：校验和（从帧头到载荷所有字节求和，取低8位）

设备端的主要行为可以是：

• 周期性上报：每200ms发送一帧 REPORT 命令，载荷中包含LED状态和一个递增的计数器。
• 接收命令并响应：当收到 LED_SET(0/1) 命令时，控制开发板上的LED亮灭，并回复一帧 ACK 确认。

以下是一个基于FreeRTOS的示例任务代码，展示了如何在设备端解析该协议并实现上述行为：

static void comtool_protocol_task(void *param)
{
    (void)param;

    uint32_t counter = 0;
    uint8_t led_state = 0;

    HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET);

    // parser state
    enum { S_HDR0, S_HDR1, S_LEN, S_BODY, S_SUM } st = S_HDR0;
    uint8_t len = 0;
    uint8_t body[1 + COMTOOL_P1_MAX_PAYLOAD]; // CMD + payload
    uint8_t body_idx = 0;
    uint8_t chk = 0;

    TickType_t last_report = xTaskGetTickCount();

    while (1)
    {
        // ---- parse RX bytes ----
        uint8_t b = 0;
        while (comtool_rb_pop(&b))
        {
            switch (st)
            {
                case S_HDR0:
                    st = (b == COMTOOL_P1_HDR0) ? S_HDR1 : S_HDR0;
                    break;
                case S_HDR1:
                    st = (b == COMTOOL_P1_HDR1) ? S_LEN : S_HDR0;
                    break;
                case S_LEN:
                    len = b;
                    if (len < 1 || len > (1 + COMTOOL_P1_MAX_PAYLOAD))
                    {
                        st = S_HDR0;
                        break;
                    }
                    body_idx = 0;
                    // init checksum = sum(AA,55,LEN)
                    chk = (uint8_t)((COMTOOL_P1_HDR0 + COMTOOL_P1_HDR1 + len) & 0xFF);
                    st = S_BODY;
                    break;
                case S_BODY:
                    body[body_idx++] = b;
                    chk = (uint8_t)((chk + b) & 0xFF);
                    if (body_idx >= len)
                        st = S_SUM;
                    break;
                case S_SUM:
                    if (chk == b)
                    {
                        // valid frame
                        uint8_t cmd = body[0];
                        const uint8_t *pl = &body[1];
                        uint8_t pl_len = (uint8_t)(len - 1);

                        if (cmd == COMTOOL_CMD_LED_SET && pl_len >= 1)
                        {
                            led_state = (pl[0] != 0) ? 1 : 0;
                            HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, led_state ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET);

                            uint8_t ack_pl[3] = { cmd, 0x00, led_state }; // result=0 ok
                            comtool_send_frame(COMTOOL_CMD_ACK, ack_pl, sizeof(ack_pl));
                        }
                    }
                    st = S_HDR0;
                    break;
                default:
                    st = S_HDR0;
                    break;
            }
        }

        // ---- periodic report ----
        TickType_t now = xTaskGetTickCount();
        if ((now - last_report) >= pdMS_TO_TICKS(200))
        {
            last_report = now;
            counter++;
            uint8_t rep_pl[1 + 4];
            rep_pl[0] = led_state;
            rep_pl[1] = (uint8_t)(counter & 0xFF);
            rep_pl[2] = (uint8_t)((counter >> 8) & 0xFF);
            rep_pl[3] = (uint8_t)((counter >> 16) & 0xFF);
            rep_pl[4] = (uint8_t)((counter >> 24) & 0xFF);
            comtool_send_frame(COMTOOL_CMD_REPORT, rep_pl, sizeof(rep_pl));
        }

        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(5));
    }
}

总结

总而言之，COMTool给我的印象并非功能无脑堆砌，而是精准抓住了嵌入式调试中数据收发、协议解析、远程终端、曲线可视化这几个核心痛点，并将它们集成在一个流畅、稳定且支持扩展的工具内。其开源和跨平台（Windows、Linux、macOS）的特性也大大增加了它的可用性。如果你正在寻找一款能显著提升调试效率、用着顺手且能伴随项目长期成长的工具，COMTool绝对值得你放入工具箱中试一试。对于更多类似的开发工具和实战技巧，欢迎持续关注 云栈社区 的技术分享。