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如何移植标准的官网代码(裸机,无OS)到iBox开发板上,...

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gaosmile 发布时间:2020-3-3 16:54
今天我们介绍一下如何移植标准的官网代码(裸机,无OS)到iBox开发板上,控制LED闪烁。如此简单的试验,还是希望给你不一样的体验。

【一、安装编译工具Keil】

1、为什么选择keil

在这个操作之前,原本应该解释为什么选择“Cortex-M”,为什么选择“M3”、为什么选择“ST”。这样容易扯远了。所以简单说下,原因无非以下几个维度:
1、成本
2、功耗
3、开发工作量
4、生态
5、易学性、普及度
5 `8 V* A. y, \" C& u* A) b5 M- z
至于为什么选择Keil 没选择 IAR、GCC,是因为配置简单。从支持的芯片的丰富度来说,IAR是不错的选择。对于熟练工来说,工具的差异不大;如同硬件熟练工一样,绘图工具差异不大。
* |6 W2 H9 J. M0 m+ ]4 ?1 b
KEIL 和 IAR Systems都是嵌入式领域系统开发工具和服务商(IDE)的供应商,前者成立于-1986年,总部在德国(如今已被大名鼎鼎的英国ARM公司收购);后者于成立1983年,公司总部位于北欧的瑞典。
二者的最著名的产品分别是 KEIL uVision IDE 和 IAR Embeded Workbench。
估计大部分的开发人员都用过。因为他们都可以很好的支持各种不同版本的MCU。对于不同的开发环境,用久了,便会日久生情。用得顺不顺手,快不快乐,或喜欢,或讨厌等等,都因人而异的。然而我们不能不考虑这个问题:能选择到最适合自己,更有效率的工具,才是最好的。
; P! u3 \; v: d/ l9 v
KEIL的IDE界面比较通俗易懂,属于平易近人的那种。
IAR呢,界面简洁明了,整体感觉——专业。入门不易,一旦入门还是尽在掌握的感觉。
% }- C; ^! [& Z2 z
我们选择的KEIL版本是
1I9S`PYNHUNOEPDD]ZLGR1M.png
2、下载安装包
百度网盘自从“360网盘”停用,就开始限速。
所以我们可以使用其他不限速的下载工具进行下载。
将上面的内容存到自己的网盘,然后用下面这个工具进行下载。
AZ2`}9(UYH7I5PNKTDG}5HM.png
pandownload  工具下载地址:
http://pandownload.com/
/ [, d) p9 i' o! [
3、安装
下载的压缩包分成三个part,全部下载完成之后解压缩,文件夹中有五个文件。
先安装MDK523这个737MB的安装包,然后安装MDKCM523的安装包。
QQ图片20200303154042.png
安装过程没有注意点,一路NEXT。
: J% A( F# s# a5 q8 Z) B
安装完成之后,点击菜单Project之Manage,选择Pack Install
QQ图片20200303154049.png
QQ图片20200303154054.png
. g+ Y6 g) o. c" ^* k3 ?$ m, m8 W
Pack Installer窗口打开之后,选择File菜单之   Import,然后选择导入刚刚下载的三个PACK后缀名的文件。
QQ图片20200303154108.png
' H0 j5 l* u" q+ k
4、破解
安装完成后,只剩下破解了。
破解工具只用于学习交流,不用于商业用途。
http://www.hw100k.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3506&extra=
QQ图片20200303154624.png
破解统共分7步
1、点击菜单Flie ->License management   获取CID
2、CID复制到破解工具中。
3、选择Target  为ARM
4、点击Generate按钮生成序列号
5、复制序列号
6、粘贴到LIC空格中
7点击ADD LIC
完成破解。
重要,破解时,运行keil,需要用管理员身份运行。
, w2 u: V$ s& G
如果你没有破解,就急急忙忙运行工程,试图编译,则给你一个error,提示如下:
Check that your license details are correct in the License Management dialog of MDK. Additional information is available at:
# I# r) h& f: {1 C/ Q5 L( ^6 U
至此,安装破解完成。
安装好之后,我们就可以拿出我们的开发板硬件iBox了。
# ]) e8 K! z3 R6 Q) l/ g
【二、下载和使用ST官方源代码】
我们学习的过程,最好要学习使用官方的源码。其他开发板的代码,建议都只作为参考。因为每个人有每个人的编码习惯,可能一些差异。
# N, @7 |( T( a- D5 B9 ?' B+ f& P
不同公司对代码规范、代码结构的要求会有不同。
所以,我们从官方代码作为开始。按照自己公司的要求,和自己能够理解的习惯进行编码,在实践中提升。
总之,对代码还是要尽在掌握,熟练驾驭、不能囫囵吞枣。

, w4 e+ H/ I; P
1、MCU
简单介绍一下我们的 iBox物联网开发板的硬件系统:
核心芯片是STM32F103ZET6
QQ图片20200303154634.png
1 {. q# h" l' p; g9 d! _* D

8 C* O9 P7 u& B$ K' x1 ]( A
原理图pdf下载地址:
http://www.hw100k.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3501&extra=page%3D1

5 {# I5 d2 A0 ]6 K7 f! O( F# J0 @. [. {
2、使用 ST 官网
如果你很熟悉,可以跳过这个章节。但是根据本人观察,很多长期使用STM32的工程师其实没有仔细看过官网。
8 ?; ?  V9 N0 L6 H6 ?! K9 r
http://www.st.com     进入之后,我们进入Tool&Software去下载STM32标准库
QQ图片20200303154649.png

) G: c; H6 ~! ~9 \+ ?. `

进入嵌入式软件页面之后,可以看到左下角  For STM32 MCUs
" x* D" e; n1 A* `# D: Y* n& e6 |

QQ图片20200303154654.png
提醒:如果你没有注册、可以注册账号后登陆。下载代码,需要登陆之后才可以下载。
7 T! s" t1 z6 q- m7 x
进入之后,在页面最下面,有个“Download”。点击之后,可以下载。
QQ图片20200303155312.png
点击“Download”之后,下载一个压缩包。: A8 t% X2 n  f* _7 ~7 z' [. e
文件名为:en.stsw-stm32054.zip
解压缩之后,文件夹名称:STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0

, [8 k* x' X$ z" J4 B% w/ [* q- p4 N
你也可以用下面链接粘贴到浏览器,直接下载:
http://www.st.com/content/st_com/en/products/embedded-software/mcus-embedded-software/stm32-embedded-software/stm32-standard-peripheral-libraries.html?querycriteria=productId=LN1939%20

1 B3 L5 ~( O- T: O; h
选择你对应的MCU类别,比如我们iBox选择F1
QQ图片20200303155318.png
现在我们就已经下载下来一个完整的STM32的官方标准外设库文件包。
$ T' w) m* @6 a/ _( y
我们现在直接进入MDK-ARM文件夹,打开Keil的工程。
, Y4 K) f2 }* H+ b6 y$ c' H" ^
文件目录如下:
STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Project\STM32F10x_StdPeriph_Template\MDK-ARM
QQ图片20200303162928.png
双击打开。

" q1 k$ j+ |- }6 ~
我们可以尝试一下编译(Build)和下载程序(Download)
QQ图片20200303162936.png
当我们电机 Download那个图标时,我们发现下载不了,找不到你的下载工具。

- Z# G# z5 H, ^5 G, S! Z$ ^) _0 A, o$ M3 h/ i3 Q' n. e' T

9 `# q! N+ w1 R; F9 o/ ]" p% w
3、使用Jlink进行代码烧写
那么,我们需要做几个准备工作,才可以进行代码烧写:
1、把Jlink连上
2、安装Jlink
3、配置芯片等烧写环境
* t8 C8 P1 t. Q2 G
1、看图
QQ图片20200303162942.png
2、首先我们安装Jlink
下载安装包,下载地址如下:
http://www.hw100k.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3507&extra=
安装注意事项:无;一路 next
" P" I' b& z5 ?
测试一下,我们的工具是否可以连接上我们的MCU
点击开始菜单:SEGGER-  Jlink-FLASH

8 x- T% U( N+ ]7 N$ R

打开JLINK软件,它可能会提示建了工程,随便建立一个就行

  R& N, l* ?! S2 O

! c0 K' X& y% p- c1 G% c+ x$ v
打开配置页面,点击Options->Project settings,会进入到配置页面
) r5 K+ n, I# B/ _# N2 A; R

0 a( s3 q5 V* r/ o
配置页面如下图所示,下面进行选择单片机
QQ图片20200303162948.png
: X# X4 |: r2 F3 Y
点击CPU,选择STM32单片机
QQ图片20200303162954.png
# Y4 k$ x- M, a8 H+ ~# L

! q& F! K; s" K5 ~( n. S& p( e4 w- D
点击Target     Connect  将JLINK和目标板进行连接。
QQ图片20200303163005.png

" v- N. {. G  T" `; W# W& B& U. T) ?
如果连接成功,说明单片机和Jlink烧写器都是好的,驱动也安装成功啦。

1 u& n: K+ h  P: l& j3 k. F- J
然后我们可以尝试用Keil5里面的Download试下,应该可以少写了。
(至于用J-Flash如何烧写,按下不表)
3、先别急,我们需要配置芯片,让编译工具和电脑知道我们电路板上面芯片的型号。
+ _: W4 J. J3 ^& U5 }) X% u* h
选择Flash里面的Configure  Flash Tools
QQ图片20200303163012.png
4 [8 h0 H0 k/ O7 F6 G

我们需要在Device里面选择我们的芯片型号,如下:

QQ图片20200303163017.png
选择Debug  选择Jlink4 p0 [2 w  S6 R
QQ图片20200303163026.png
选择Utilities,选择Jlink
QQ图片20200303163033.png

0 @% b; L. _& X6 D$ V& F2 z6 \
点击Debug里面的  右边的Settings
QQ图片20200303164102.png

( o' H% K; i7 d* e: A- f( c* r4 `. F
选择Debug里面的Port 修改JTAG为   SW
QQ图片20200303164108.png
$ j3 v7 V7 ~4 m& D. y3 _
现在,我们就可以下载啦。

% Z) j" o) \) c/ r  Q$ Y

8 N0 F/ @3 ?1 ]; A
4、修改源码,实现闪灯
4.1删除不需要的功能
至此,我们并没有关心官方的源码到底写了什么内容。
那么我们看下main函数
5 Q6 `( A& d$ A/ {  E
这个工程是基于STM32 官方的EVM板,这套代码为了支持4套开发板,所以做了4组宏定义,选择。我们在此暂时忽略。
我们将UART、LCD等于我们实验目的无关的代码删除,则,只保留两段代码,如下,一段是LEDInit、一段是LEDOn
我们根据函数的定义,可以顾名思议:LEDInit是LED初始化,LEDOn是LED点亮。
QQ图片20200303164750.png
4.2 研究 一下LED相关的函数和变量
$ B  {0 \, ~3 y. U
我们研究一下这STM_EVAL_LEDInit()   LED初始化函数
鼠标放在这个函数上面,右键选择  跳转到  “STM_EVAL_LEDInit”
1 n8 y1 Z3 e( v  U8 z, U  c. i3 S

: z! @, }4 t' ]' G$ e# Q4 f
跳转过去之后,我们可以看到这个就是一个标准的GPIO初始化的函数。
7 E% D4 T) v# i; |  M

9 c: q- K; H8 g9 E
我们去查看一下这几个数组,是如何定义的。

5 i+ ?6 t% e1 P! x
QQ图片20200303164756.png
由此,我们可以看到,在原始代码里面定义了四个LED的控制GPIO,分别是:
% z# \) y2 g! j+ b7 o7 C
F6、F7、F8、F9
0 E2 k. f9 K! L- X
我们查看一下原理图,看看iBox上面的控制LED的GPIO分别是哪几个。
QQ图片20200303164801.png
iBox上面一共有四个LED,红色LED是电源指示灯,不能用GPIO控制。
我们可以看下原理图:
QQ图片20200303164806.png
红色LED的正极接3V3,负极通过一个电阻接GND。
另外三个颜色的灯分别接到GPIO进行控制。

& \: _/ |; s+ P
& Q, @( x* d* k
通过查阅MCU的管脚连接,我们可以看到4 U+ e+ b) V. A' \( }
PE9控制绿灯
PE10控制黄灯
PE12控制白灯

7 o7 I  `& P5 ^1 e! \5 d3 G2 k+ `
我们可以修改代码里面LED1、LED2、LED3的管脚号,对我们电路板上的LED控制GPIO进行控制。
QQ图片20200303164811.png
将上面的LED1的几个值修改为:
GPIOE   
GPIO_Pin_9
RCC_APB2Periph_GPIOE
同样方法,我们修改LED2、LED3

- u; p% o& I& ]
修改完成之后,我们的初始、以及对LED进行控制的代码,就是我们iBox电路板上面的几个LED对应的管脚了。
. K- m) F% B( H) n# ?) e3 g) H
研究完初始化代码之后,我们研究一下
STM_EVAL_LEDOn函数,我们用右键跳转的方式,查看函数定义。
QQ图片20200303164815.png

- A6 g$ I+ b) a
STM32的每个GPIO端口都有两个特别的寄存器,GPIOx_BSRR和GPIOx_BRR寄存器,通过这两个寄存器可以直接对对应的GPIOx端口置'1'或置'0'。
GPIOx_BSRR的高16位中每一位对应端口x的每个位,对高16位中的某位置'1'则端口x的对应位被清'0';寄存器中的位置'0',则对它对应的位不起作用。
GPIOx_BSRR的低16位中每一位也对应端口x的每个位,对低16位中的某位置'1'则它对应的端口位被置'1';寄存器中的位置'0',则对它对应的端口不起作用。

6 @' ?) ]/ O& Y" _: Z0 p
此处,我们先简单理解:
比如希望快速地对GPIOE的位7进行翻转,则可以:
GPIOE->BSRR = 0x80; // 置'1'
GPIOE->BRR = 0x80; // 置'0'
库文件里面已经对各个管脚进行了二进制的对应位进行了定义。
QQ图片20200303164819.png
7 Q$ _9 Q3 f0 r
所以,我们想让GPIO为低,则运行
GPIO_PORT[Led]->BRR = GPIO_PIN[Led];
8 }2 K6 j& C1 }- f: i% D0 b* V( Q
如果我们想让GPIO为高,则运行
GPIO_PORT[Led]->BSRR = GPIO_PIN[Led];
: o6 \2 g6 [1 w; n
按照我们的原理图,我的GPIO为低时,LED亮、GPIO为高时,LED灭。
所以我们需要修改函数,如下:
QQ图片20200303164824.png
编译,烧录。我们就可以看到,咱么iBox上的LED按照我们的预期点亮。

# K$ {+ A: {) P8 a7 S" j# Y
至此,咱们的第一个实验完成。

/ [* O6 T; ~1 I% C* @; A, m: L  d7 v; T' S! {
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