第2章 ADS集成開發(fā)環(huán)境及程序下載具體流程

1、第第 2 2 章章 ADS集成開發(fā)環(huán)境及 程序下載具體流程 裸機(jī)開發(fā)環(huán)境: n何謂“裸機(jī)”？ 裸機(jī)是指無操作系統(tǒng)下的ARM系統(tǒng)開發(fā) 其特點(diǎn)是所有硬件資源均開放 可以把它理解為一個(gè)高級(jí)單片機(jī)的開發(fā) n裸機(jī)開發(fā)的作用 更能深入地從底層去理解ARM CPU的操作過程及系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 為日后自行設(shè)計(jì)系統(tǒng)打下基礎(chǔ) 為bootloader的編寫打好基礎(chǔ) 2.1 ADS 1.2集成開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介 n ARM應(yīng)用軟件的開發(fā)工具根據(jù)功能的不同，可 以分為編輯軟件、編譯軟件、匯編軟件、鏈接軟 件、調(diào)試軟件、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、函數(shù)庫、 評(píng)估板，JTAG仿真器以及在線仿真器等。 n 目前有多家公司可以提供以上不同類型的開

2、發(fā) 工具，用戶采用ARM處理器進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)開發(fā) 時(shí)，選擇合適的開發(fā)工具可以加快開發(fā)進(jìn)度，節(jié) 省開發(fā)成本。 名稱描述使用方式 代碼生成工具 ARM匯編器 ARM C/C+編譯器 Thumb C/C+編譯器 ARM 鏈接器 由Code Warrior調(diào)用 集成開發(fā)環(huán)境Code Warrior工程管理，編譯鏈接 調(diào)試器AXD在線仿真調(diào)試 指令模擬器ARMulator由AXD調(diào)用 ARM開發(fā)包 一些底層的例程，實(shí)用程序(如 fromELF) 由Code Warrior調(diào)用 ARM應(yīng)用庫C/C+等函數(shù)庫用戶程序調(diào)用 ADS 1.2 ADS 1.2 集成開發(fā)環(huán)境部分組件集成開發(fā)環(huán)境部分組件 2.1.1

3、Code Warrior for ARM開發(fā)環(huán)境 CodeWarrior 集成開發(fā)環(huán)境(IDE)為管理和開發(fā)項(xiàng) 目提供了簡(jiǎn)單多樣化的圖形用戶界面。 用戶可以使用 ADS 的CodeWarrior IDE 為ARM 和Thumb 處理器開 發(fā)用C，C+，或ARM匯編語言的程序代碼。通過提 供下面的功能，CodeWarrior IDE 縮短了用戶開發(fā)項(xiàng) 目代碼的周期。 2.1.2 AXD調(diào)試器的啟動(dòng) n 在軟件開發(fā)的最初階段，可能還沒有具體的硬件設(shè)備。 如果要測(cè)試所開發(fā)的軟件是否達(dá)到了預(yù)期的效果，這可以 由軟件仿真來完成。 n 當(dāng)然，也可以搭建一個(gè)PCB板，這個(gè)板上可以包含一個(gè) 或多個(gè)處理器，在這

4、個(gè)板上可以運(yùn)行和調(diào)試應(yīng)用軟件。 n 只有當(dāng)通過硬件或者是軟件仿真所得到的結(jié)果達(dá)到了預(yù) 期的效果，才算是完成了應(yīng)用程序的編寫工作。 n調(diào)試器能夠發(fā)送以下指令：調(diào)試器能夠發(fā)送以下指令： 裝載映像文件到目標(biāo)內(nèi)存； 啟動(dòng)或停止程序的執(zhí)行； 顯示內(nèi)存，寄存器或變量的值； 允許用戶改變存儲(chǔ)的變量值。 nAXD調(diào)試器支持單步、全速、執(zhí)行到光標(biāo)處、斷 點(diǎn)等調(diào)試功能。 啟動(dòng)AXD調(diào)試器的方法： n單擊“開始程序ARM Developer SuiteV1.2AXD Debugger調(diào)試器”，如圖 2.2 2.2 工程的編輯與修改工程的編輯與修改 2.2.1 2.2.1 建立一個(gè)新工程建立一個(gè)新工程 2.2.1 2

5、.2.1 使用使用ADSADS創(chuàng)建工程創(chuàng)建工程 在CodeWarrior 中新建一個(gè)工程的方法有兩種，可以在工具欄中單 擊“New ”按鈕，也可以在“File”菜單中選擇“New ”菜單。這樣 就會(huì)打開一個(gè)如圖2.1 所示的對(duì)話框。 在這里選擇ARM Executable Image，在“Project name:”中輸入 工程文件名，本例為“TQ2440_Test”，點(diǎn)擊“Location:”文本框的 “Set”按鈕，瀏覽選擇想要將該工程保存的路徑，將這些設(shè)置好后， 點(diǎn)擊“確定”，即可建立一個(gè)新的名為TQ2440_Test的工程。 這個(gè)時(shí)候會(huì)出現(xiàn)TQ2440_Test.mcp 的窗口，如圖所

6、示， 有三個(gè)標(biāo)簽頁，分別為files,link order,targets 默認(rèn)的是顯示 第一個(gè)標(biāo)簽頁 files。通過在該標(biāo)簽頁點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選中 “Add Files”可以把要用到的源程序添加到工程中。 這個(gè)時(shí)候會(huì)出現(xiàn)TQ2440_Test.mcp 的窗口，如圖所示，有三個(gè)標(biāo)簽 頁，分別為files,link order,target 默認(rèn)的是顯示第一個(gè)標(biāo)簽頁 files。通過 在該標(biāo)簽頁點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選中“Add Files”可以把要用到的源程序 添加到工程中。 2.2.2 2.2.2 添加源文件添加源文件 在建立好一個(gè)工程時(shí)，默認(rèn)的target 是DebugRel， 還有 另外兩個(gè)可用

7、的target，分別為Realse 和Debug，這三個(gè) target 的含義分別為： DebugRel ：使用該目標(biāo)，在生成目標(biāo)的時(shí)候，會(huì)為每一 個(gè)源文件生成調(diào)試信息； Debug ：使用該目標(biāo)為每一個(gè)源文件生成最完全的調(diào)試 信息； Release：使用該目標(biāo)不會(huì)生成任何調(diào)試信息。 注：若項(xiàng)目編譯只是為 了調(diào)試使用，則選擇 Debug或者DebugRel； 若要生成最后可以運(yùn)行 的文件，則最好選擇 Release。 添加源文件到工程 編譯鏈接編譯鏈接 n進(jìn)入編譯鏈接設(shè)置： 點(diǎn)擊點(diǎn)擊Edit Edit 菜單，選擇菜單，選擇“DebugRel Settings”DebugRel Settings

8、”， 出現(xiàn)如圖所示的對(duì)話框。出現(xiàn)如圖所示的對(duì)話框。 主要包括：主要包括： 1. target 1. target 設(shè)置選項(xiàng)設(shè)置選項(xiàng) 2.Language Settings 2.Language Settings 3. Linker 3. Linker 設(shè)置設(shè)置 n 在Targets Settings選項(xiàng)組中，Post-Linker用于選擇鏈 接器輸出文件的處理方式。用戶可以選擇的值如下： None:不進(jìn)行連接的處理。 ARM fromELF：使用ARM工具fromELF處理鏈接器輸出的 ELF格式文件，它可以將ELF格式的文件轉(zhuǎn)換為各種二進(jìn)制 文件格式。 Batch File Runner：在

9、連接完成后運(yùn)行一個(gè)DOS格式的批處 理文件。 n 若用戶在編譯完成后只是用AXD來調(diào)試程序，建議選擇 None；若要生成最后的編程文件，建議選擇ARM fromELF， 該選項(xiàng)與Linker面板中的ARM fromELF選項(xiàng)結(jié)合來產(chǎn)生最終 的編程文件。 nCPU設(shè)置： nLinker設(shè)置： n 在標(biāo)簽頁 Output 中，Linktype 中提供了 3 種鏈接方式： Partia ：表示鏈接器只進(jìn)行部分鏈接，經(jīng)過部分鏈接生成的 目標(biāo)文件，可以作為以后進(jìn)一步鏈接時(shí)的輸入文件。 Simple ：默認(rèn)的鏈接方式，也是使用最為頻繁的鏈接方式， 它鏈接生成簡(jiǎn)單的 ELF 格式的目標(biāo)文件，使用的是鏈接器選

10、 項(xiàng)中指定的地址映射方式。 Scattered ：使得鏈接器要根據(jù) scatter 格式文件中指定的地 址映射，生成復(fù)雜的 ELF 格式的映像文件。一般情況下這個(gè) 選項(xiàng)使用不太多。 n 在選中 Simple 方式后，就會(huì)出現(xiàn) Simple image。 R0 Base：這個(gè)文本框設(shè)置包含有 R0 段的加載域和運(yùn)行域 為同一個(gè)地址，默認(rèn)是 0 x30000000。這里用戶要根據(jù)硬 件的實(shí)際 SDRAM 的地址空間來修改這個(gè)地址，保證在這 里填寫的地址是程序運(yùn)行時(shí) SDRAM 地址空間所能覆蓋的 地址。 RW Base：這個(gè)文本框設(shè)置包含 RW 和 ZI 輸出段的運(yùn)行域 地址。 n 在 Optio

11、ns 選項(xiàng)中，需要注意的是 Image entry point 文本框。它指定映像文件的初始入口點(diǎn)地址值，當(dāng)映 像文件被加載程序加載時(shí)，加載程序會(huì)跳轉(zhuǎn)到該地址處執(zhí)行。 如果需要，用戶可以在這個(gè)文本框中輸入下面格式的入口點(diǎn)。 n 入口點(diǎn)地址：這是一個(gè)數(shù)值，例如-entry 0 x0。 n 符號(hào)：該選項(xiàng)指定映像文件的入口點(diǎn)為該符號(hào)所代表的 地址處。比如：-entry int_handler。 n 在此處指定的入口點(diǎn)用于設(shè)置 ELF 映像文件的入口地址。 需要注意的是，這 里不可以用符號(hào) main 作為入口點(diǎn)地 址符號(hào)，否則將會(huì)出現(xiàn)“Image dose not have an entry poin

12、t(Not specified or not set due to multiple choice)”的出 錯(cuò)信息。 n Layout選項(xiàng)在連接方式為Simple時(shí)有效，用來安排一些輸入 段在映像文件中的位置。在上圖中，Place at Beginning of Image選項(xiàng) 用于指定某個(gè)輸入段放置在它所在的運(yùn)行時(shí)域的開頭。 在 Output file name 文本域輸入期望生成的輸出文件存放的路徑，或通 過點(diǎn)擊 Choose.按鈕從文件對(duì)話框中選擇輸出文件路徑。如果在這個(gè)文 本域不輸入路徑名，則生成的二進(jìn)制文件存放在工程所在的目錄下。 n 在 Output format 下拉框中，為用戶

13、提供了多種可以轉(zhuǎn)換的目標(biāo) 格式，這里選擇 Plain binary，這是一個(gè)二進(jìn)制格式的可執(zhí)行文件，可 以被燒寫在目標(biāo)板的 Flash中。 2.2.3 編譯與鏈接工程 nDebugRel Settings：設(shè)置工程的屬性，如設(shè)置鏈 接地址、輸出文件的格式、編譯選項(xiàng)等。 nMake：編譯、鏈接 nDebug：?jiǎn)?dòng)AXD調(diào)試器 點(diǎn)擊CodeWarrior IDE 的菜單Project 下的make 菜 單，就可以對(duì)工程進(jìn)行編譯和鏈接了。 2.3 工程的調(diào)試 2.3.1. 裝載映像文件 在菜單File 中選擇“Load image”選項(xiàng)，打開Load Image 對(duì)話框，找到要裝載的.axf 映像文

14、件，點(diǎn)擊“打開”按鈕， 就把映像文件裝載到目標(biāo)內(nèi)存中了。 n第一次打開AXD調(diào)試器，需要設(shè)置： n點(diǎn)擊ADX窗口菜單【Options】選擇【Configure Target】，即彈出Choose Target 窗口，在沒有添加其它 仿真驅(qū)動(dòng)程序前，Target 項(xiàng)中沒有ARMUL(軟件仿真)項(xiàng)。 n單擊“Add”按鈕，在文件目錄下加載“D:Program FilesARMADSv1_2Bin”文件夾下的ARMulate.dll文件 n點(diǎn)擊“Configure”按鈕，在“Variant”的下拉列表框中選 擇“ARM920T” n調(diào)試工具條，從左到右依次為：調(diào)試工具條，從左到右依次為： 全速運(yùn)行(

15、Go) 停止運(yùn)行(Stop) 單步運(yùn)行(Step In)，與Step 命令不同之處在于對(duì)函數(shù) 調(diào)用語句，Step In 命令將進(jìn)入該函數(shù)。 單步運(yùn)行(Step)，每次執(zhí)行一條語句，這時(shí)函數(shù)調(diào)用 將被作為一條語句執(zhí)行。 單步運(yùn)行(Step Out)，執(zhí)行完當(dāng)前被調(diào)用的函數(shù)，停 止在函數(shù)調(diào)用的下一條語句。 運(yùn)行到光標(biāo)(Run To Cursor)，運(yùn)行程序直到當(dāng)前光標(biāo) 所在行時(shí)停止。 設(shè)置斷點(diǎn)(Toggle BreakPoint) 2.3.2 調(diào)試工具條的使用 n調(diào)試觀察窗口工具條，從左到右依次為： 打開寄存器窗口(Processor Registers) 打開觀察窗口(Processor Wat

16、ch) 打開變量觀察窗口(Context Variable) 打開堆棧觀察窗口（Back Trace） 打開存儲(chǔ)器觀察窗口(Memory) 打開反匯編窗口(Disassembly) 2.4 H-JTAG的安裝與調(diào)試 nTQ2440既支持從Nor Flash啟動(dòng)，也支持從Nand Flash啟動(dòng)。當(dāng)開發(fā)板Nor Flash和Nand Flash的 uboot擦除時(shí)，開發(fā)板不能開機(jī)，這時(shí)必須通過 JTAG口燒寫uboot。 n開發(fā)板沒有uboot的表現(xiàn)在于： n1、串口不輸出信息 n2、LCD白屏 若從Nor Flash啟動(dòng)uboot： 若從Nand Flash啟動(dòng)uboot： 目前有三種方式可以

17、通過TQ2440的JTAG口 來燒寫uboot或應(yīng)用程序： n使用SJ2440軟件，配合PC并口，這種方法最原始， 效率低下，不推薦； n使用H-Jtag軟件，配合PC并口，對(duì)于有PC并口， 推薦； n使用Jlink軟件，PC電腦沒有并口，就采用此方法。 （需購買Jlink） 2.4.1 H-JTAG的設(shè)置 n1、雙擊“H-JTAG”圖標(biāo) n2、點(diǎn)擊“Settings”菜單下的“LPT Jtag Setting” n3、如圖設(shè)置界面 n4、連好開發(fā)板和PC，啟動(dòng)開發(fā)板。點(diǎn)擊“Detect target”，軟件自動(dòng)檢測(cè)CPU。 nCPU型號(hào)為：ARM920T 0X0032409D n點(diǎn)擊“Fla

18、sher”菜單下的“Start H-Flasher” n點(diǎn)擊“l(fā)oad”選擇配置文件 配置文件： nTQ2440_nand_2KP.hfc：用于燒寫2K大頁面 Nand Flash的H-Flash配置文件，燒寫256M Nand Flash nTQ2440_nand_64MB.hfc：用于燒寫512字節(jié)小 頁面Nand Flash的H-Flash配置文件，燒寫64M Nand Flash nTQ2440_nor_eon.hfc：用于燒寫Nor Flash的H- Flash配置文件，燒寫EON的flash nTQ2440_nor_sp.hfc：用于燒寫Nor Flash的H- Flash配置文件，燒寫Spansion的flash 燒寫uboot到Nand Flash n點(diǎn)擊“l(fā)oad”，導(dǎo)入 “TQ2440_nand_2KP.hfc” n找到Uboot鏡像后，點(diǎn)擊“Program”按鈕， 開始燒寫 n完成uboot到Nand Flash的操作。 燒寫ubo