實驗 快速啟用 MDK

1、實驗部分實驗部分 快速啟用快速啟用 MDK MDK簡介簡介 lARM 公司于 2007 年推出的嵌入式開發(fā)工具 MDK（Microcontroller Development Kit）， 是用來開發(fā)基于 ARM 核微控制器的嵌入式應(yīng) 用程序的開發(fā)工具。 l它集 ARM 公司的 RealView 編譯工具 RVCT 3.1 和 Keil 公司的 IDE 環(huán)境 uVision 兩者優(yōu)勢 于一體，適合不同層次的開發(fā)者使用，包括專 業(yè)的應(yīng)用程序開發(fā)工程師和嵌入式軟件開發(fā)的 入門者。 RealView 編譯工具集編譯工具集 lARM 公司的 RealView 編譯工具集是面向 ARM 技術(shù)的編譯器中，能

2、夠提供最佳性能的 一款編譯工具。 l編譯器能生成優(yōu)化的 32 位 ARM 指令集、16 位的 Thumb 指令集以及最新的 Thumb-2指令 集，完全支持 ISO 標(biāo)準(zhǔn)C 和 C+，其生成的 代碼具有密度高、容量最小、性能高的特點。 Vision IDE lKEIL 公司的 Vision IDE 是一個窗口化的軟 件開發(fā)平臺，為廣大單片機及嵌入式開發(fā)者所 熟悉。 l它集成了功能強大的源代碼編輯器、豐富的設(shè) 備數(shù)據(jù)庫、高速 CPU 及片上外設(shè)模擬器、高 級GDI 接口、Flash 編程器、完善的開發(fā)工具 手冊、設(shè)備數(shù)據(jù)手冊和用戶向?qū)У取?MDK對對Cortex-M3 處理器開發(fā)的支持處理器開發(fā)

3、的支持 l作為 ARM 嵌入式開發(fā)的主流工具，MDK 也 是目前為數(shù)不多的完全支持 Cortex-M3 處理 器開發(fā)的企業(yè)級開發(fā)工具，并內(nèi)含 STM32F10X 系列處理器片上外圍接口 BSP 包和完整的數(shù)據(jù)手冊。 l本書將以 MDK 為開發(fā)工具介紹STM32F10X 系列處理器的應(yīng)用開發(fā)。 實實.1 MDK 的安裝與配置的安裝與配置 l安裝 MDK 軟件必須滿足的最小系統(tǒng)要求為： 操作系統(tǒng)：Windows 98、Windows NT4、 Windows 2000、Windows XP； 硬盤空間：30M 以上； 內(nèi)存：128M 以上。 實實.1.2 MDK 的安裝的安裝 l(1) 購買 MD

4、K 的安裝程序，或從 https:/www.RealV 下載MDK 的評估版； l(2)建議在安裝之前關(guān)閉所有的應(yīng)用程序。雙擊安裝文 件，彈出如圖對話框： 單擊單擊Next，彈出如圖所示對話框：，彈出如圖所示對話框： (3) 仔細閱讀許可協(xié)議，選中仔細閱讀許可協(xié)議，選中 I agree to all the terms of the preceding License Agreement 選項，單擊選項，單擊 Next， 彈出如圖所示對話框；彈出如圖所示對話框； (4) 單擊單擊 Browse 選擇安裝路徑，然后單選擇安裝路徑，然后單 擊擊 Next，彈出如圖所示對話框，彈出如圖所示對話框 (

5、5) 輸入輸入 First Name、Last Name、Company Name 以及以及 E-mail 地址后，單擊地址后，單擊 Next；安裝程序?qū)⒃谟嬎銠C；安裝程序?qū)⒃谟嬎銠C 上安裝上安裝 MDK，依據(jù)機器性能的不同，安裝程序大概耗，依據(jù)機器性能的不同，安裝程序大概耗 時半分鐘到兩分鐘不等，之后將會彈出如圖所示對話框，時半分鐘到兩分鐘不等，之后將會彈出如圖所示對話框， 單擊單擊 Finish 結(jié)束安裝。至此，開發(fā)人員就可在計算機結(jié)束安裝。至此，開發(fā)人員就可在計算機 上使用上使用 MDK 軟件來開發(fā)應(yīng)用程序了。軟件來開發(fā)應(yīng)用程序了。 實實.1.3 MDK 目錄結(jié)構(gòu)目錄結(jié)構(gòu) 實實.1.4

6、注冊與幫助注冊與幫助 lMDK 有很嚴(yán)格的注冊系統(tǒng)和功能強大的幫助。 lMDK 有兩種許可證：單用戶許可證和浮動許 可證。單用戶許可證只允許單用戶最多在二臺 計算機上使用 MDK，而浮動許可證則允許局 域網(wǎng)中多臺計算機分時使用 MDK。 l目前，中國版的MDK 暫時只支持單用戶注冊。 注冊過程（注冊過程（1） (1) 安裝好Vision 3； (2) Vision IDE 中，單擊 File License Management 菜單項進入許可證管理對話框； (3) 選擇Single-User License 頁，在該頁右邊的 CID（Computer ID）文本框中會自動產(chǎn)生CID； (4)

7、 用 CID 和 MDK 提供的 PSN（產(chǎn)品序列號）在 https:/ 上注 冊，請確保輸入郵箱的正確性； 注冊過程（注冊過程（2） (5) 通過注冊后，在你填寫注冊信息的郵箱中將 會收到許可證ID 碼 LIC(License ID Code)； (6) 將得到的許可證ID 輸入 New License ID Code (LIC) 文本框，然后單擊右邊的 Add LIC 按鈕，此時這冊成功。 單用戶許可證注冊成功后界面單用戶許可證注冊成功后界面 幫助幫助 lMDK 提高完善的幫助文檔和豐富的例程。 l同時，MDK 還提供了功能強大的在線幫助 http:/ http:/ （中文）。 l在幫助中

8、有 MDK 的使用方法、編譯器、匯編 器以及鏈接器的使用方法和大量的例程，給開 發(fā)者強有力的技術(shù)支持。另外，MDK 中國版 還提供了中文的幫助。 實實.2 Vision IDE lVision IDE 是一個基于窗口的軟件開發(fā)平臺， 它集成了功能強大的編輯器、工程管理器以及 make 工具。 lVision IDE 集成的工具包括 C/C+編譯器、 宏匯編器、鏈接/定位器和十六進制文件生成 器、軟件仿真器、調(diào)試器。 lVision 有編譯和調(diào)試兩種工作模式，兩種模 式下設(shè)計人員都可查看并修改源文件。 Vision IDE 窗口配置窗口配置 實實.2.1 菜單欄、工具欄、狀態(tài)欄菜單欄、工具欄、狀

9、態(tài)欄 l菜單欄可提供如下菜單功能：編輯操作、工程 維護、開發(fā)工具配置、程序調(diào)試、外部工具控 制、窗口選擇和操作，以及在線幫助等。 l工具欄按鈕可以快速執(zhí)行 Vision3 的命令。 鍵盤快捷鍵可以通過菜單命令 EditConfiguration-Shortcut Key 來進行配置。 l狀態(tài)欄位于窗口的底部，它顯示了當(dāng)前 Vision 的命令及其它一些狀態(tài)信息。 實實.2.2 工程工作區(qū)工程工作區(qū) lVision IDE 的工作區(qū) 由五部分組成，分別為 Files（文件）頁、 Regs（寄存器）頁、 Books（書）頁、 Functions（函數(shù)）頁、 Templates（模板）頁。 工作區(qū)如

10、圖所示，它顯 示了工程結(jié)構(gòu)。 Files 頁頁 l在 Project Workspace-Files 可打開工程中所有 用到的相關(guān)文件。 l工程以樹型結(jié)構(gòu)進行組織，由若干組構(gòu)成的，組 下面是文件。 l文件位置的改變可用鼠標(biāo)拖拽的方法來實現(xiàn)，這 些文件是按在工程中的順序進行編譯和鏈接的。 快捷菜單快捷菜單 l可選中一個目標(biāo)或 組，通過單擊其名 字可為其改名。還 可以通過 Project- Components， Environment， Books. -Project Components 對工 程進行管理。 l右擊目標(biāo)組、文件， 均可打開相應(yīng)的快 捷菜單。 Regs 頁頁 l在 Project

11、 Workspace- Regs 頁中列出了ARM9 的CPU 的所有寄存器。 l在每個寄存器組中又分 別有相應(yīng)的寄存器。 l在調(diào)試過程中，值發(fā)生 變化的寄存器將會以藍 色顯示。 l選中指定寄存器單擊或 按 F2 鍵便可以出現(xiàn)一 個編輯框，從而可以改 變此寄存器的值。 Books 頁頁 l在 Project Workspace- Books 頁中，列出了關(guān)于 Vision IDE 的一些發(fā)行信 息、開發(fā)工具用戶指南及 設(shè)備數(shù)據(jù)庫相關(guān)書籍。 l雙擊指定的書籍可以將其 打開。 l并且可以通過 Project- Components， Environment，Books.- Books 進行書籍管理

12、，可 添加、刪除、整理書籍。 Functions 頁頁 l在 Project Workspace- Functions 頁中，列出 了工程中各個文件中的 函數(shù)，通過此功能可以 迅速定位函數(shù)所在的位 置，通過雙擊函數(shù)名即 可找到此函數(shù)所在的位 置。 l右擊在彈出的快捷菜單 上可以選擇這些函數(shù)顯 示的方式。 Templates 頁頁 l在 Project Workspace- Templates 頁中， 列出了一些常用的 模板，通過此功能 可以實現(xiàn)快速編程。 l還可以允許插入模 板及配置模板。 實實.2.3 工作區(qū)工作區(qū) lVision 3 提供了兩種工作模式，一種是編譯 模式，另一種是調(diào)試模式。

13、 l在兩種模式下，均可使用 Vision IDE 的源文 件編輯器對源代碼進行修改。在調(diào)試模式下， 還增加了額外的窗口，并有自己的窗口布局。 編譯模式下的工作區(qū)編譯模式下的工作區(qū) l在編譯模式下，工作區(qū)用于編寫源文件。 l通過 File-New 新建源文件，將打開一個標(biāo)準(zhǔn) 的文本編輯窗口，可在此窗口輸入源文件。 l對于 C 語言源程序，當(dāng)文件被以擴展名.C 保 存時，Vision 會以高亮的形式顯示 C 語言中 的關(guān)鍵字，并在左側(cè)顯示文件中各行的標(biāo)號。 編譯模式下的工作區(qū)編譯模式下的工作區(qū) l對 C 語言源文件，Vision 以分塊的形式來進 行管理。通過 Edit-Outlining 下的菜

14、單，也可 進行此項管理功能。 l通過雙擊指定的行則可設(shè)置斷點，在左側(cè)以紅 色方塊顯示。 典型的編譯模式下的工作區(qū)典型的編譯模式下的工作區(qū) 調(diào)試模式下的工作區(qū)調(diào)試模式下的工作區(qū) l調(diào)試模式下的工作區(qū)主要用于顯示反匯編程序、 源代碼的執(zhí)行跟蹤及調(diào)試信息。 l它既可以匯編語言形式顯示，也可以 C 語言 形式顯示，還可以匯編與 C 語言混合顯示。 l在此模式下，也能設(shè)置斷點，方法是在指定位 置雙擊鼠標(biāo)左鍵。 典型的編譯模式下的工作區(qū)典型的編譯模式下的工作區(qū) 實實.2.4 輸出窗口輸出窗口 l輸出窗口具有三個頁面，分別為 Build 頁、 Command 頁、Find in Files 頁。 l可通過

15、View-Output Window 來顯示或隱藏此 窗口。 Build 頁頁 l此頁用于顯示編譯時的信息，包括匯編、編譯、 鏈接、生成目標(biāo)程序等，并給出編譯結(jié)果、顯 示錯誤及警告提示信息。 Command 頁頁 l在此頁面可以用 Debug 命令與 Vision3 調(diào)試 器進行通信，并可顯示調(diào)試命令后的相關(guān)信息， 通過使用 Debug 命令可以查看與修改寄存器 的值，也可以調(diào)用 Debug 函數(shù)。 Find in Files 頁頁 l當(dāng)使用 Edit-Find in Files 進行查找時，查找的 結(jié)果會在 Find in Files 頁顯示查找結(jié)果。 實實.2.5 內(nèi)存窗口內(nèi)存窗口 l內(nèi)存

16、窗口可以不同的格式同時顯示最多四個指 定內(nèi)存區(qū)域的內(nèi)容。 l在Address 文本編輯框中，輸入內(nèi)存地址即可 顯示相應(yīng)開始地址中的內(nèi)容。 l雙擊某個內(nèi)存地址將彈出文本編輯框，可用于 修改相應(yīng)地址處的內(nèi)存值。 l在存儲區(qū)內(nèi)右擊可以打開如下頁圖所示的對話 框，在此可以選擇輸出格式。 實實.2.5 內(nèi)存窗口內(nèi)存窗口 l通過選中菜單中的 View-Periodic Window Update，則 可在運行時實時更新此窗口中的值。在運行過程中，若 某些地址處的內(nèi)容發(fā)生變化，將會以紅色顯示。 實實.2.6 觀測窗口觀測窗口 l觀測窗口（Watch Windows）用于查看和修改 程序中變量的值，并列出了當(dāng)

17、前的函數(shù)調(diào)用關(guān) 系。 l在程序運行結(jié)束之后，觀測窗口中的內(nèi)容將自 動更新。也可通過菜單View-Periodic Window Update 設(shè)置來實現(xiàn)程序運行時實時更新變量 的值。 l觀測窗口共包含四個頁：Locals頁、Watch #1 頁、Watch #2 頁、Call Stack 頁。 Locals 頁頁 l此頁列出了程序中當(dāng)前函數(shù)中全部的局部變量。要修 改某個變量的值，只需選中變量的值，然后單擊或按 F2 即可彈出一個文本框來修改該變量的值。 Watch 頁頁 l觀測窗口有 2 個 Watch 頁，列出了用戶指定的程序變 量。有三種方式可以把程序變量加到 Watch 頁中： 在 Wa

18、tch 頁中，按 F2，輸入要添加的變量名； 在工作空間中，選中要添加的變量，右擊選擇Add to Watch Window； 在 Output Window 窗口的 Command 頁中，用 WS(WatchSet）命令將要添加的變量添入 Watch 頁。 若要修改某個變量的值，只需選中變量的值，再單擊或 按 F2 即可出現(xiàn)一個文本框修改該變量的值。 若要刪除變量，只需選中變量，按 Delete 鍵或在 Output Window 窗口的 Command頁中用 WK （WatchKill）命令就可以刪除變量。 Call Stack l此頁顯示了函數(shù)的調(diào)用關(guān)系。雙擊此頁中的某行，將 會在工作區(qū)

19、中顯示該行對應(yīng)的調(diào)用函數(shù)以及相應(yīng)的運 行地址。 實實.2.7 外設(shè)對話框外設(shè)對話框 lVision 3 為程序設(shè)計和調(diào)試提供了多種處理 器內(nèi)部的外圍接口對話框。 l通過 Peripherals 菜單可以打開這些對話框。 l每個對話框都列出了對應(yīng)的相關(guān)特殊功能寄存 器，并給出了其當(dāng)前值，調(diào)試時可設(shè)置這些值。 以以 GPIO 為例說明外設(shè)對話框的使用為例說明外設(shè)對話框的使用 l左側(cè)列出了 5 個特殊功能寄存器的名稱和值，右側(cè)則 顯示了各寄存器每一位的狀態(tài)，其中以灰色顯示的位 不能修改。 實實.3 開發(fā)過程開發(fā)過程 l使用 MDK 作為嵌入式開發(fā)工具，其開發(fā)的流 程與其他開發(fā)工具基本一樣，一般可以分

20、以下 幾步： (1)新建一個工程，從設(shè)備庫中選擇目標(biāo)芯片， 配置編譯器環(huán)境； (2)用 C 或匯編語言編寫源文件； (3)編譯目標(biāo)應(yīng)用程序； (4)修改源程序中的錯誤； (5) 測試鏈接應(yīng)用程序。 完整的完整的 Vision3/ ARM 軟件軟件 開發(fā)流程開發(fā)流程 實實.3.1 選擇工具集選擇工具集 l利用 Vision 3 創(chuàng)建應(yīng)用程序，首先要選擇開 發(fā)工具集。單擊 Project-Manage- Components,Environment, and Books 菜單項， 在如下頁圖所示對話框中，可選擇所使用的工 具集。 l在 Vision 3 中可使用 ARM RealView 編譯器、

21、 GNU GCC 編譯器。 選擇工具集選擇工具集 實實.3.2 創(chuàng)建工程并選擇處理器創(chuàng)建工程并選擇處理器 l單擊 Project-New Project. 菜單項，Vision 3 將打開一個標(biāo)準(zhǔn)對話框，輸入希望新建工程 的名字即可創(chuàng)建一個新的工程。 l這里先建立一個新的文件夾 Hello，在前述對 話框中輸入 Hello，Vision 將會創(chuàng)建一個以 Hello.UV2 為名字的新工程文件，它包含了一 個缺省的目標(biāo)（target）和文件組名。 以以 STM32F103R8 控制器為例選擇處理器控制器為例選擇處理器 加入啟動代碼加入啟動代碼 l對于大部分處理器設(shè)備，Vision 3 會提示是

22、否在目標(biāo)工程里加入 CPU 的相關(guān)啟動代碼。 如下圖所示。 相應(yīng)設(shè)備數(shù)據(jù)手冊相應(yīng)設(shè)備數(shù)據(jù)手冊 l在設(shè)備數(shù)據(jù)庫 中為工程選擇 CPU 后， Project Workspace- Books 內(nèi)就可 以看到相應(yīng)設(shè) 備的用戶數(shù)據(jù) 手冊。 實實.3.3 配置處理器啟動代碼配置處理器啟動代碼 lARM 程序都需要初始化代碼用來配置所對應(yīng)的目 標(biāo)硬件。 lVision 3 提供了豐富的啟動代碼文件，可在相應(yīng) 文件夾中獲得。以 STM32F103R8 處理器為例， 其啟動代碼文件為.StartupST STM32F10 x.s。 lVision 3提供一種菜單驅(qū)動方式來配置目標(biāo)板的 啟動代碼。 啟動代碼文件

23、配置向?qū)哟a文件配置向?qū)?實實.3.4 硬件選項配置硬件選項配置 實實.3.5 創(chuàng)建源文件及文件組創(chuàng)建源文件及文件組 l選擇菜單項 File-New 可創(chuàng)建新的源文件， Vision IDE 將會打開一個空的編輯窗口用以 輸入源程序。 l在輸入完源程序后，選擇File-SaveAs菜單 項保存源程序，當(dāng)以*.C 為擴展名保存源文件 時，Vision IDE 將會根據(jù)語法以彩色高亮字 體顯示源程序。 向工程中添加源文件向工程中添加源文件 文件組文件組 l設(shè)計人員應(yīng)采用文件組來組織大的工程，將工 程中同一模塊或者同一類型的源文件放在同一 文件組中。 l使用 New (Insert)按鈕可創(chuàng)建新

24、的文件組。 創(chuàng)建新的文件組創(chuàng)建新的文件組 工程文件列表工程文件列表 l在 Project Workspace-Files 中會列出工程的文 件列表。如果需要 可打開其中任意一 個進行編輯，只需 要確定相應(yīng)的文件 名即可。 實實.3.6 編譯鏈接工程編譯鏈接工程 l單擊工具欄中 Build Target 圖標(biāo)可編譯鏈接工 程文件。 l如果源程序中存在語法錯誤，Vision 則會在 Output Window-Build 窗口中顯示出錯誤和警 告信息。 l雙擊提示信息所在行，就會在 Vision 編輯窗 口里打開并顯示相應(yīng)的出錯源文件，光標(biāo)會定 位在該文件的出錯行上，以方便用戶快速定位 出錯位置。

25、 源程序無語法錯誤的編譯鏈接信息源程序無語法錯誤的編譯鏈接信息 修改現(xiàn)有源代碼或者向工程里加入新的源文件修改現(xiàn)有源代碼或者向工程里加入新的源文件 l單擊工具欄中 Build Target 按鈕只編譯修改過 或者是新的源文件，并且會產(chǎn)生可執(zhí)行文件。 即使工具選項被保存在文件從屬列表中， Vision 也只是重新編譯所需要的文件。 l使用 Rebuild Target 命令，則不管是否修改過， 所有源文件都被編譯。 使用使用 Vision 3 調(diào)試器來調(diào)試源程序調(diào)試器來調(diào)試源程序 lVision 3 提供了兩種操作模式： 用于在 PC 機上來調(diào)試所開發(fā)應(yīng)用程序的仿真 模式； 使用評估板/硬件平臺進

26、行的目標(biāo)調(diào)試。 調(diào)試通過的程序則可進行調(diào)試通過的程序則可進行 Flash ROM 編程編程 lVision 3 既可使用外部的 Flash 編程工具， 也可使用 ULINK USB-JTAG 適配器來進行 Flash 編程。 l在使用 Flash 編程工具時，開發(fā)者通常需要創(chuàng) 建 HEX 文件。 實實.3.7 調(diào)試程序調(diào)試程序 lVision3 調(diào)試器提供了兩種調(diào)試模式，可以在 Options for Target Debug 對話框內(nèi)選擇操 作模式： 兩種調(diào)試模式兩種調(diào)試模式 l軟件仿真模式：在沒有目標(biāo)硬件情況下，可以 使用仿真器（Simulator）將Vision3調(diào)試器配 置為軟件仿真器。 lGDI 驅(qū)動模式：使用高級GDI 驅(qū)動設(shè)備連接目 標(biāo)硬件來進行調(diào)試。其中，ULINK Debugger 通過USB 接口與 PC 主機連接，通過 JTAG 口與目標(biāo)設(shè)備相連接。 調(diào)試模式調(diào)試模式 l選擇Debug 菜單里的選項 Start/Stop Debug Session 或者單擊工具欄里的對應(yīng)圖標(biāo)進入 調(diào)試模式。 lVision 3 將會初始化調(diào)試器并啟動程序運行 到主函數(shù)。 調(diào)試程序的三個最基本功能調(diào)試程序的三個最基本功能 l串行窗口：軟件仿真調(diào)試