第3章 開發(fā)環(huán)境與最小系統(tǒng)

第3章

開發(fā)環(huán)境與最小系統(tǒng)3.1開發(fā)環(huán)境系統(tǒng)平臺：XP，WIN7開發(fā)軟件：MDK-ARM(KEIL4.0以上)KEIL是ARM公司旗下的編譯器，其軟件操作方式簡單，功能齊全，后續(xù)的軟件升級有保障，而且有KeilC51開發(fā)經(jīng)歷的讀者朋友可以更快上手；它支持M3系列所有的芯片，同時也支持了眾多廠商的其他IC，在單片機(jī)編程方面可以說是領(lǐng)軍性的編譯器；其他的諸如IAR等也是十分成熟的單片機(jī)編譯器。一般情況下，我們會使用IDE做以下事情：編寫程序代碼。編譯程序。燒寫程序。調(diào)試程序，包括查看變量、內(nèi)存、寄存器，時間跟蹤分析、甚至可以調(diào)用虛擬打印窗和虛擬邏輯分析儀用以顯示程序輸出。輸出需要的文件如Hex、Bin、Lib等……3.1.1新建工程和增加源代碼1.創(chuàng)建工程：點下圖的按鈕后，輸入工程名稱，選擇路徑，然后保存。圖3-1KEIL下新建工程2.增加一個Group，增加Group的作用是將工程里面不同功能模塊的代碼文件分類排放，代碼控制起來更加方便；圖3-2KEIL下增加Group3.添加文件到Group，如下圖，往appGroup內(nèi)添加文件。圖3-3KEIL下往Group內(nèi)添加文件3.1.2工程設(shè)置1.點擊下圖所示按鈕或者從Project菜單進(jìn)入設(shè)置界面；圖3-4KEIL下進(jìn)入工程設(shè)置2.Device選擇圖3-5KEIL下Device設(shè)置3.Target設(shè)置圖3-6KEIL下Target設(shè)置4.Output設(shè)置圖3-7KEIL下Output設(shè)置勾選CreateLibrary后，編譯時，會自動將添加到TargetBuild列表的C文件編譯到一個庫中；工程默認(rèn)添加的C文件都在TargetBuild列表中；如果app.c無需編譯到庫內(nèi)，可將其從TargetBuild中取消，整個Group也可以如此操作。如下圖：圖3-8KEIL下文件屬性5.User選項之設(shè)置編譯輸出Bin文件圖3-9KEIL下設(shè)置輸出Bin文件6.C/C++選項圖3-10KEIL下C/C++選項圖3-11KEIL下C/C++路徑選擇7.Debug選項圖3-12KEIL下Debug選項8.下載器設(shè)置圖3-13KEIL下載器設(shè)置之Debug圖3-14KEIL下載過程設(shè)置圖3-15KEIL下添加下載目標(biāo)芯片9.Utilities設(shè)置圖3-16KEIL下Utilities設(shè)置3.1.3編譯按F7或者點擊

即可進(jìn)行編譯；點擊

可強(qiáng)制重新編譯工程；點擊

可將編譯的HEX下載到M3芯片；3.1.4調(diào)試1.進(jìn)入調(diào)試模式按Ctrl+F5或者點擊

即可進(jìn)入調(diào)試模式，在選擇在線調(diào)試時，程序會下載到M3芯片進(jìn)行實際仿真調(diào)試；進(jìn)入調(diào)試模式后，界面多出調(diào)試工具欄：其中上面分別有Reset（復(fù)位）、Run（全速運行）、Step（單步進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部）、StepOver（單步越過函數(shù)）、StepOut（單步跳出函數(shù)）等圖標(biāo)；如圖3-17。圖3-17KEIL仿真調(diào)試面板Run：全速運行按鈕，其作用是使程序全速運行；Step：單步調(diào)試按鈕，如果當(dāng)前語句是一個函數(shù)調(diào)用（任何形式的調(diào)用），則按下此按鈕進(jìn)入該函數(shù)，但只運行一句C代碼；StepOver：單步越過，無論當(dāng)前是任何功能的語句，按下此按鈕后都會執(zhí)行至下一條語句；StepOut：單步跳出函數(shù)，如果當(dāng)前處于某函數(shù)內(nèi)部，則按下此按鈕則運行至該函數(shù)退出后的第一條語句；2.斷點使用斷點用來觀察程序在運行到指定位置時各種變量或者寄存器的狀態(tài)；要插入斷點只需將鼠標(biāo)移動到指定行，單擊邊框即可，可以將光標(biāo)移到指定行后，按快捷鍵F9進(jìn)行插入或者刪除斷點；設(shè)置斷點后按F5全速執(zhí)行程序，程序運行到斷點處后就會停到斷點處。圖3-18KEIL下斷點插入刪除3.變量值的查看KEIL調(diào)試模式下，可以對變量的值進(jìn)行跟蹤觀察，點擊

選擇一個或者兩個Watch，就會出現(xiàn)一個觀察窗口，如下圖圖3-19KEIL下變量觀察筆者填入的變量是一個結(jié)構(gòu)體變量，點擊開變量sys即可看到其內(nèi)部成員的值，如下圖：圖3-20KEIL下結(jié)構(gòu)體變量觀察4.RAM區(qū)數(shù)據(jù)觀察KEIL下可以對RAM區(qū)所有數(shù)據(jù)按地址進(jìn)行查看，點擊

就會出現(xiàn)內(nèi)存觀察窗口，如下圖：圖3-21KEIL下RAM區(qū)數(shù)據(jù)查看3.2最小系統(tǒng)與啟動選擇最小系統(tǒng)也就是能夠使程序正常運行的最小電路，STM32F103系列芯片的最小電路如如圖3-22STM32F103最小系統(tǒng)原理圖圖3-22STM32F103最小系統(tǒng)原理圖復(fù)位電路：復(fù)位按鍵根據(jù)需要可以省去晶振部分：為了使時鐘信號更加穩(wěn)定，晶振需并聯(lián)一個1M~10M之間的電阻，增加阻抗匹配，省去該電阻可能會出現(xiàn)晶振不起振的現(xiàn)象。當(dāng)使用內(nèi)部RC振蕩源為系統(tǒng)提供時鐘信號時，此部分可以省去；去耦電容：VSSA和VDDA接10u和0.1u電容，VSS1和VDD1，VSS2和VDD2，VSS3和VDD3間接0.1u。另外，仿真調(diào)試電路可根據(jù)需要進(jìn)行添加；如果用到了實時時鐘和備用寄存器，為了在主電源VDD斷電情況下，需要外接VBAT。在使用ADC功能時，ADC含有獨立的外接電壓參考源，需要為ADC模塊外接精準(zhǔn)的參考電源，一般外接到3.3V穩(wěn)壓管輸出端。M3芯片在應(yīng)用中，一般要并聯(lián)一個穩(wěn)壓二極管，防止外部電壓接入錯誤導(dǎo)致芯片擊穿。M3芯片有BOOT0和BOOT1引腳，這兩個引腳用于控制M3啟動時從何處開始啟動程序；其控制方式如下表：啟動模式選擇