實驗快速啟用MDK

1、實驗部分實驗部分 快速啟用快速啟用 MDKMDK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，能夠提供最佳性能的一款編

2、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 IDElKEIL 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(jī)及嵌入式開發(fā)者所熟悉。l它集成了功能強(qiáng)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DK對對Cortex-M3 處理器開發(fā)的支持處理器開發(fā)的支持l作為 ARM 嵌入式開發(fā)的主流工具，MD

3、K 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 MDK 的安裝程序，或從 https:/www.RealV 下載MDK 的評估

4、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(xì)閱讀許可協(xié)議，選中仔細(xì)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) 輸入輸入 First Name、Last Name、Company Name 以及以

5、及 E-mail 地址后，單擊地址后，單擊 Next；安裝程序?qū)⒃谟嬎銠C(jī)；安裝程序?qū)⒃谟嬎銠C(jī)上安裝上安裝 MDK，依據(jù)機(jī)器性能的不同，安裝程序大概耗，依據(jù)機(jī)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(jī)結(jié)束安裝。至此，開發(fā)人員就可在計算機(jī)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 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(qiáng)大的幫助。lMDK 有兩種許可證：單用戶許可證

6、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(jī)上使用 MDK，而浮動許可證則允許局域網(wǎng)中多臺計算機(jī)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(jìn)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) 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（

7、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(qiáng)大的在線幫助http:/ http:/ （中文）。l在幫助中有 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(qiáng)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

8、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(qiáng)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(jìn)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、狀態(tài)欄l菜單欄可提供如下菜單功能：編輯操作、工程維護(hù)、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

9、。鍵盤快捷鍵可以通過菜單命令EditConfiguration-Shortcut Key 來進(jìn)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(jìn)行組織，由若干組構(gòu)成的，組下面是文件。l文件位置的改

10、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(jìn)行編譯和鏈接的?？旖莶藛慰旖莶藛蝜可選中一個目標(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(jìn)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 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(lán)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

11、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(jìn)行書籍管理，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。Te

12、mplates 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。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(jìn)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

13、被以擴(kuò)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(jìn)行管理。通過 Edit-Outlining 下的菜單，也可進(jìn)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，

14、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 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(jìn)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)

15、。Find in Files 頁頁l當(dāng)使用 Edit-Find in Files 進(jìn)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(yùn)行時實時更新此窗口中的值。在運(yùn)行

16、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)前的函數(shù)調(diào)用關(guān)系。l在程序運(yùn)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(yùn)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

17、。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 Watch 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（

18、WatchKill）命令就可以刪除變量。 Call Stackl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)中顯示該行對應(yīng)的調(diào)用函數(shù)以及相應(yīng)的運(yùn)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

19、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 V

20、ision 3 中可使用 ARM RealView 編譯器、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

21、處理器設(shè)備，Vision 3 會提示是否在目標(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

22、件配置向?qū)哟a文件配置向?qū)崒?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(kuò)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)建新的文件組。 創(chuàng)建新的文件組創(chuàng)

23、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(jìn)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。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

24、 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(jī)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(jìn)行的目標(biāo)調(diào)試。調(diào)試通過的程序則可進(jìn)行調(diào)試通過的程序則可進(jìn)行 Flash ROM 編

25、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(jìn)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(jìn)行調(diào)試。其中，ULINK Debugger 通過USB 接口與 PC 主機(jī)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(jìn)入 調(diào)試模式。lVision 3 將會初始化調(diào)試器并啟動程序運(yùn)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)試時，選擇Vie