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MiniPro STM32H750 开发指南_V1.1- STM32初体验

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STMCU小助手 发布时间:2022-10-4 17:56
STM32初体验- p3 b; l4 y. y
本章,我们不介绍如何编写代码,而是向大家介绍如何编译、串口下载、仿真器下载、仿真调试开发板例程,体验一下STM32的开发流程,并介绍MDK5的一些使用技巧,通过本章的学习,将对STM32的开发流程和MDK5使用有个大概了解,为后续深入学习打好基础。! u3 ~& s' y9 h$ a
# |; _- D# S0 X, S
4.1 使用MDK5编译例程
7 e6 K4 k  J. {' f5 v我们在编写完代码以后,需要对代码进行编译,编译成功以后,才能下载到开发板进行验证、调试等操作。正点原子MiniPRO STM32H750开发板标准例程源码路径:A盘4,程序源码,如图4.1.1所示:
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& g5 b$ f0 u$ l- D0 q8 s8 r% |8 i3 u+ B1 K5 c$ @  ]
图4.1.1 正点原子MiniPRO STM32H750开发板例程源码
2 _( o) u6 R) A: I这7个压缩包说明如表4.1.1:
! k8 P" D, h) L1 E) f) [
% `9 l4 Z' r  n 51f46f703a65499f9d8edb4411e6a3dc.png ! f; K* l- p4 p- y1 z3 N
2 h! x- ~1 W* ]3 L/ Y! N7 k: j
表4.1.1 源码压缩包说明6 v6 l, R+ c; t5 c$ s  i+ a7 Q
本书主要针对“标准例程-HAL库版本”源码进行讲解,所以,这里我们先解压该压缩包,得到HAL库版本的标准例程源码如图4.1.2所示:- S. _: s3 \0 o7 H! l5 b# A) J
% m' z1 M% K! |
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3 l8 z, r" a0 N5 E# X+ h+ }# Y8 P4 t9 A8 s: }
图4.1.2 标准例程-HAL库版本
  c; ?0 U1 n7 _7 W5 X正点原子MiniPRO STM32H750开发板总共有51个实验的标准例程,部分实验有多个例程,比如:通用定时器实验、高级定时器实验、ADC实验等,实际上我们的总例程数达到了68个。这里我们没有把实验0统计进来,因为实验0主要是新建工程等MDK使用基础教学例程。/ k, c3 X  o# X1 m
秉着简单易懂的原则,我们选择:实验1,跑马灯实验 作为STM32入门体验,例程目录如图4.1.3所示:
: T4 {' M! q% p: U& Q9 I8 V- o& a. i1 @# s. }* u
7f15c6c67238450bb92525c017ee8afa.png - q) y+ q2 z% ]& U
1 I0 a! ~- N# W% b5 u9 r
图4.1.3 跑马灯例程工程目录结构+ z$ l1 @# u, E6 l# `4 m& C
工程目录下有5个文件夹,我们将在后续“新建HAL库版本MDK工程”这一章给大家详细介绍其作用(其实看文件夹名字的字面意思基本就知道是做啥用的了),这里我们不多说。例程MDK工程文件的路径为:ProjectsMDK-ARM atk_h750.uvprojx,如图4.1.4所示:5 m$ I) U1 }/ ~- D" k
% d; b1 M  z* `: O
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6 R2 a7 n* a& F  |
图4.1.4 跑马灯实验例程MDK工程
& |8 }! G1 ~3 }$ C) b/ q; E' d+ R2 u注意:一定要先安装MDK5(详见第三章),否则无法打开该工程文件!
$ r$ Z1 C4 f# z& P双击atk_h750.uvprojx打开该工程文件,进入MDK IDE界面,如图4.1.5所示:
- q: q3 D2 L: L+ [: O6 p% M* ?
% t3 p1 @& R* X, x* P& s5 o 2477b8f75aaf4188b081bc30c39c6db1.png
9 s- G. c" |% T4 R+ e0 y
6 k8 O8 ]. }8 ^! n/ \图4.1.5 MDK打开跑马灯实验例程
) U; Z5 z  l4 ?" ~7 y①是编译按钮,表示编译当前工程项目文件,如果之前已经编译过了,则只会编译有改动的文件。所以一般第一次会比较耗时间,后续因为只编译改动文件,从而大大缩短了编译时间。该按钮可以通过F7快捷键进行操作。
; l% u: g! K, y1 L: _7 ]; g- O5 L* o% Z7 X②是重新编译当前工程所有文件按钮,工程代码较多时全部重新编译会耗费比较多的时间,建议少用。
5 l4 T7 m) _5 l! ]/ [按①处的按钮,编译当前项目,在编译完成后,可以看到如图4.1.6所示的编译提示信息:
' q8 c. R$ ^% y' \, [  f, i% b) W
bcffb58bdc3e4400b768f57ef00e8357.png ( V0 z: n( v2 h
# g3 p1 @: K5 N: q8 S# q
图4.1.6 编译提示信息# g, v  ?+ ^9 k) T( `
图中:
* {7 K* P" ~( O7 y3 X7 B6 L- YCode:表示代码大小,占用12652字节。  G, G% y- g4 n/ F
RO-Data:表示只读数据所占的空间大小,一般是指const修饰的数据大小。
9 p3 m9 h  `  _  r8 h5 ORW-Data:表示有初值(且非0)的可读写数据所占的空间大小,它同时占用FLASH(存放其初始值)和RAM空间。
  N2 ~; O" F. w5 c1 Q! u. [; B: GZI-Data:表示初始化为0的可读写数据所占空间大小,它只占用RAM空间。8 m; L  H& B' q/ }8 p* v
因此图4.1.6的提示信息表示:代码总大小(Porgram Size)为:FLASH占用13396字节(Code + RO + RW),SRAM占用2424字节(RW + ZI);成功创建了Hex文件(可执行文件,放在Output目录下);编译0错误,0警告;编译耗时5秒钟。
8 A4 ^/ H1 q; Q; a. {编译完成以后,会生成Hex可执行文件,默认输出在Output文件夹下,如图4.1.7所示:
4 T; ^/ `5 C3 \  `* f% a
1 X) L$ {! Y- [+ K; c& m 3758697c06634a58aec0fe584a7be374.png + c: Y& r$ I# i& p/ M
" b7 o3 s- d9 ^1 z
图4.1.7 Hex可执行文件
5 M1 J: V2 d( n: q; f! m+ W注意:必须编译成功,才会生成Hex可执行文件,否则是不会有这个文件的 !!
3 V/ j( c! B' w( T) B- B; `3 lOutput文件夹下除了.hex文件还有很多其他文件(.axf、.htm、.dep、.lnp、.o、.d、.lst等),这些文件是编译过程所产生的中间文件,我们将在后续的.map文件分析给大家详细介绍这些文件的作用。至此,例程编译完成。其他实验例程,大家可以用同样的方法进行编译。
6 g- }2 \  K9 h1 F' ^
+ K% n+ D# W7 F5 a5 {; t4 ^4.2 STM32H7程序下载方法介绍. {+ t2 D% b. \  a; R9 Q$ ~( t
STM32H7的程序下载有多种方法:USB、串口、JTAG、SWD 等,这几种方式,都可以用来给 STM32H7下载代码。由于 STM32H7 暂时没有比较好的串口下载软件,因此,我们强烈推荐大家购买一个仿真器(如DAP、ST LINK、JLINK等),可以极大的方便学习和开发。下面重点介绍JTAG和SWD两种通信接口,具体如下表所示:
, f4 G# ~, u* u! W
% w9 \5 F. `* a6 b 2d400c0685814b29abf397692484ba87.png
' v2 v. `- w" Q4 C) w: g
; j7 e4 Q. R& i& w; J: \3 Z3 Z表4.2.1 JTAG和SWD下载方式对比
1 a0 N1 f* L/ T8 y% W
# [9 H. |6 R' u& o7 E2 N( y; P4.3 使用DAP下载与调试程序
4 A$ e9 P9 o! t& E: Y, F- j7 `上一节我们主要介绍了JTAG和SWD两种通信接口,以及提到了三种仿真器,本节我们将给大家介绍如何使用仿真器给STM32下载代码,并调试代码。
9 m+ q$ t- z. ^8 ~2 s% F
# t& L+ w* |5 Q9 m这里我们以DAP仿真器为例给大家进行讲解,如果你用的是其他仿真器,基本上也是一样的用法,只是选择仿真器的时候,选择对应的型号即可。% v7 L! B- |1 h* f
DAP与开发板连接如图4.3.1所示:& J0 s' f8 g( b( U1 L2 R8 s& m

4 |  J: i+ ?4 G7 E0 L: z  j. } / D- [* {( ~, {7 A, t( y! \7 q! G

  c# A( a& M  j6 K$ {图4.3.1 DAP与开发板连接) W5 `! x/ U2 i$ Q* i. k+ H! V9 O
①确保开发板已经正常供电,蓝色电源灯常亮。
$ x  e" K$ k- A$ l2 `0 G②B0接GND。0 l9 l, c6 G. z9 f* B- e
③开发板USB供电。
5 l1 x, b4 h7 D$ g3 V④ DAP通过20P排线连接开发板,另一端则连接到电脑,仿真器指示灯蓝灯常亮为正常。$ c. T; T; p) P: x, _
& k. ?4 ?7 O  B7 U
4.3.1 使用DAP下载程序
8 `5 C* y) j: H: h$ }( Z在4.1节的跑马灯例程MDK IDE界面下,点击按钮,打开Options for Target选项卡,在Debug栏选择仿真工具为use:ST-Link Debugger,如图4.3.1.1所示:
2 o5 M1 ~' T7 `; C2 l, @) b( C+ ~8 q4 v! S3 m6 V# K
9a3e9c9ea2ae4b59adf4902f832ff2fc.png
! _5 {4 x4 y0 Z" Q
9 j% [+ t+ \. \5 y) g, J* x- r8 g图4.3.1.1 Debug选项卡设置( k' U7 ~5 Z# V" d8 `/ H
①选择使用CMSIS-DAP Debugger仿真器仿真调试代码。如果你使用的是其他仿真器,比如STLINK、JLINK等,请在这里选择对应的仿真器型号。
, ?* l/ I* ?4 e" n& ]* u②该选项选中后,只要点击仿真就会直接运行到main函数,如果没选择这个选项,则会先执行startup_stm32h750xx.s文件的Reset_Handler,再跳到main函数。
1 d$ m" y5 t% T8 H, @) G+ b然后我们点击Settings,设置DAP的一些参数,如图4.3.1.2所示:8 T8 F2 q4 w! @0 z& r$ k

" e( k  S! }" y9 X  a 72234b31e0b148779915ffc3dc8ae22a.png
- J$ {6 }* {5 R! P
. O, m! i  I( ?$ B: V. @" l& W图4.3.1.2 DAP仿真器参数设置' f2 a- h- F5 }
①表示MDK找到了ATK CMSIS-DAP仿真器,如果这里显示为空,则表示没有仿真器被找到,请检查你的电脑是否接了仿真器?并安装了对应的驱动?( a8 E% H4 A* r: w
②设置接口方式,这里选择SW(比JTAG省IO),通信速度设置为10Mhz(实际上大概只有4M的速度,MDK会自动匹配)。3 I# p0 |" n( E
③表示MDK通过仿真器的SW接口找到了目标芯片,ID为:0x6BA02477。如果这里显示:No target connected,则表示没找到任何器件,请检查仿真器和开发板连接是否正常?开发板是否供电了?
1 S/ e5 ?! }7 S1 o5 X其他部分使用默认设置,设置完成以后单击“确定”按钮,完成此部分设置,接下来我们还需要在Utilities选项卡里面设置下载时的目标编程器,如图4.3.1.3所示:! g, X0 }7 Y" c- ?

$ v$ Y# C" q7 G c4bfd243f53b4022a4f2626ee183a12d.png
9 H; e; J3 i# F8 Q3 A. k1 {2 Z6 g' T" i! \$ Z' @# V6 K
图4.3.1.3 FLASH编程器选择
8 l8 j6 }: D! s3 x上图中,我们直接勾选Use Debug Driver,即和调试一样,选择DAP来给目标器件的FLASH编程,然后点击Settings,进入FLASH算法设置,设置如图4.3.1.4所示:2 f/ b2 ^3 j6 E6 B0 ]2 |
9 t9 \$ B  d, }4 }& M9 n( W  J& D
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. J& E( B) _: ?4 B9 A9 k
图4.3.1.4 FLASH算法设置9 A, Y+ c* J5 V" j
这里MDK5会根据我们新建工程时选择的目标器件,自动设置flash算法。我们使用的是STM32H750VBT6,FLASH容量为128K字节,所以Programming Algorithm里面默认会有128K的STM32H750xx内部Flash下载算法。8 t, R1 S4 Y* n( S! j# O: X
由于我们的工程还有一部分代码是存放在外部 SPI FLASH 的(后面会详细讲解),因此需要添加外部 SPI FLASH 的下载算法,即 3.2小节提到的下载算法。另外,如果这里没有外部SPI Flash下载算法STM32H750VB_25QXX@ALIENTEK.FLM,大家可以点击Add按钮,自行添加即可(注意,必须先将该算法拷贝到MDK安装路径ARMFlash文件夹下,否则是无法选择该算法的!,参见图3.2.4!)。添加好算法后,设置算法使用的 RAM 地址和大小,这里设置的起始地址为:0X2000 0000(DTCM),大小为:0X3000。必须按这个大小设置,否则下载会出错(无法加载算法)。
' f: ~( r, z; P1 ]4 L3 h( y最后,选中Reset and Run选项,以实现在编程后自动运行,其他默认设置即可。, O9 f2 A& a$ E9 ?# c+ j
在设置完之后,点击“确定”,然后再点击“OK”,回到IDE界面,编译(可按F7快捷键)一下工程,编译完成以后(0错误,0警告),我们按(快捷键:F8)这个按钮,就可以将代码通过仿真器下载到开发板上,在IDE下方的Build Output窗口就会提示相关信息,如图4.3.1.5所示:# s3 e6 `& g% e3 W5 z5 R

" _1 W) j" F: K& c$ L7 o4 A c460fc02d023487e89ae6c11c933a14b.png : A( |# \! w6 M5 p: g2 F
! J6 [/ P- {( n. J7 j
图4.3.1.5 仿真器下载代码
5 X' l% A1 p. S& F1 Q下载完后,可以看到LED0、LED1和LED2交替闪烁了,说明代码下载成功。$ D8 R1 Z; l6 R: }$ T, B
) }& [: ~0 I& w' y
4.3.2 使用DAP仿真调试程序9 P8 _9 g, }* u* y4 ?! N1 \
在正常编译完例程以后(0错误,0警告),点击: (开始/停止仿真按钮),开始仿真(如果开发板的代码没被更新过,则会先更新代码(即下载代码),再仿真),如图4.3.2.1所示:
* m: ]7 H0 T1 D: ]# Z9 Q/ e
) N6 f' `, I5 @8 C/ J, u f2e4518a0e63461ba317a49c567c6278.png
4 r  v7 W1 c: l3 e& i) Z! q5 o& Y6 V3 A$ t. ~7 f: z! o) f
图4.3.2.1 开始仿真
( q! n. U/ K: |$ t& o- \& i①Register:寄存器窗口,显示了Cortex M7内核寄存器R0R15的值,还显示了内部的线程模式(处理者模式、线程模式)及特权级别(用户级、特权级),并且还显示了当前程序的运行时间(Sec),该选项卡一般用于查看程序运行时间,或者比较高级的bug查找(涉及到分析R0R14数据是否异常了)。
8 g5 O* n4 c/ y1 m' W$ C②Disassembly:反汇编窗口,将C语言代码和汇编对比显示(指令存放地址,指令代码,指令,具体操作),方便从汇编级别查看程序运行状态,同样也属于比较高级别的bug查找。
9 H3 I" |% g$ r( Q1 U③代码窗口,在左侧有黄绿色三角形,黄色的三角形表示将要执行的代码,绿色的三角形表示当前光标所在代码(C代码 或 当前汇编行代码对应的C代码)。一般情况下,这两个三角形是同步的,只有在点击光标查看代码的时候,才可能不同步。
; d, \) O' I* G④Call Stack + Locals:调用关系&局部变量窗口,通过该窗口可以查看函数调用关系,以及函数的局部变量,在仿真调试的时候,是非常有用的。0 @5 r" t$ V: F( i3 k; [' g7 x+ J
开始仿真的默认窗口,我们就给大家介绍这几个,实际上还有一些其他的窗口,比如Watch、Memory、外设寄存器等也是很常用的,可以根据实际使用选择调用合适的窗口来查看对应的数据。% D1 w  X" c4 ~2 J# X
图4.3.2.1中,还有一个很重要的工具条:Debug工具条,其内容和作用如图4.3.2.2所示:: e* i# O. p5 L: D& x, v! y

1 Z1 Y6 L% a6 f; q; @* V 52e99af4551e47eb9ae4a629d19e9862.png 2 J# a9 {( C  b8 B

( k: T/ i3 i9 ^8 A7 o4 M5 f图4.3.2.2 Debug工具条
+ ]% m% J% r+ w) b, [( f! H; E复位:其功能等同于硬件上按复位按钮。相当于实现了一次硬复位。按下该按钮之后,代码会重新从头开始执行。
( s, S! {7 h! z6 j! v. \# _4 X执行到断点处:该按钮用来快速执行到断点处,有时候你并不需要观看每步是怎么执行的,而是想快速的执行到程序的某个地方看结果,这个按钮就可以实现这样的功能,前提是你在查看的地方设置了断点。
" C5 j& Z$ y! G* s, a4 o2 Z! C8 p停止运行:此按钮在程序一直执行的时候会变为有效,通过按该按钮,就可以使程序停止下来,进入到单步调试状态。# }4 R5 P# ^. Z+ U8 `# @3 Q5 ]7 c
执行进去:该按钮用来实现执行到某个函数里面去的功能,在没有函数的情况下,是等同于执行过去按钮的。
6 Y% h- F4 e: F& Y! I$ I执行过去:在碰到有函数的地方,通过该按钮就可以单步执行过这个函数,而不进入这个函数单步执行。5 _9 V( i5 t2 P3 p
执行出去:该按钮是在进入了函数单步调试的时候,有时候可能不必再执行该函数的剩余部分了,通过该按钮就可以一步执行完该函数的余部分,并跳出函数,回到函数被调用的位置。  s3 K( N7 W, _6 x% F& S( X
执行到光标处:该按钮可以迅速的使程序运行到光标处,其实是挺像执行到断点处按钮功能,但是两者是有区别的,断点可以有多个,但是光标所在处只有一个。, d; s1 |" H% w* u0 j
反汇编窗口:通过该按钮,就可以查看汇编代码,这对分析程序很有用。
: N! u& {9 H+ r: H7 C4 N0 _9 PCall STACK窗口:通过该按钮,显示调用关系&局部变量窗口,显示当前函数的调用关系和局部变量,方便查看,对分析程序非常有用。
  ~$ x$ P( }! V观察窗口:MDK5提供2个观察窗口(下拉选择),该按钮按下,会弹出一个显示变量的窗口,输入你所想要观察的变量/表达式,即可查看其值,是很常用的一个调试窗口。) K  C( h7 Z, a% B3 H
内存查看窗口:MDK5提供4个内存查看窗口(下拉选择),该按钮按下,会弹出一个内存查看窗口,可以在里面输入你要查看的内存地址,然后观察这一片内存的变化情况。是很常用的一个调试窗口& O% H6 t9 d1 K0 E3 Q& ^( A: A0 o
串口打印窗口:MDK5提供4个串口打印窗口(下拉选择),该按钮按下,会弹出一个类似串口调试助手界面的窗口,用来显示从串口打印出来的内容。
: q, n3 ]8 G. }系统分析窗口:该图标下面有6个选项(下拉选择),我们一般用第一个,也就是逻辑分析窗口(Logic Analyzer),点击即可调出该窗口,通过SETUP按钮新建一些IO口,就可以观察这些IO口的电平变化情况,以多种形式显示出来,比较直观。* x1 @- L& H9 p+ T% |
系统查看窗口:该按钮可以提供各种外设寄存器的查看窗口(通过下拉选择),选择对应外设,即可调出该外设的相关寄存器表,并显示这些寄存器的值,方便查看设置的是否正确。
) F  }" p6 u- s& c9 Q9 `( QDebug工具条上的其他几个按钮用的比较少,我们这里就不介绍了。以上介绍的是比较常用的,当然也不是每次都用得着这么多,具体看你程序调试的时候有没有必要观看这些东西,来决定要不要看。
5 w8 O: I, t) I# k. G我们在图4.3.2.1的基础上:关闭反汇编窗口(Disassembly)、添加观察窗口1(Watch1)。然后调节一下窗口位置,然后将全局变量:g_fac_us (在delay.c里面定义)加入Watch1窗口(方法:双击Enter expression添加/直接拖动变量t到Watch1窗口即可),如图4.3.2.3所示:
' Y/ ?( x  M) {1 c% T/ b- t4 x3 l4 Q& Q9 D1 ?+ R
e7b8bfccfa6e439fbe698e40c29c6c36.png
( w3 Q7 L6 i8 y& f0 G
) l1 R: u+ a' _0 d6 W图4.3.2.3 开始仿真" S9 O; e4 F3 _8 ?
此时可以看到Watch1窗口的g_fac_us的值提示:无法计算,我们把鼠标光标放在第32行左侧的灰色区域,然后按下鼠标左键,即可放置一个断点(红色的实心点,也可以通过鼠标右键弹出菜单来加入),这样就在delay_init函数处放置一个断点,然后点击:,执行到该断点处,然后再点击:,执行进入delay_init函数,如图4.3.2.4所示:
! P0 ^5 Z& Z2 c2 ?* L; C, N8 Q4 Y+ I. k
b2573d94d1124621a5066772d5f544e7.png & V; B( C& F, `  }3 W( t9 ^- d2 P
1 W5 ?, R5 g* n; n" Q. m
图4.3.2.4 执行进入delay_init函数; v  a* h7 e7 h) O1 A9 d
此时,可以看到g_fac_us的值已经显示出来了,默认是0(全局变量如果没有赋初值,一般默认都是0),然后继续单击:,单步运行代码到g_fac_us = sysclk; 这一行,再把鼠标光标放在sysclk上停留一会,就可以看到MDK自动提示sysclk(delay_init的输入参数)的值为:0X01E0,即480,如图4.3.2.5所示:
: X8 p$ c9 j4 _  {, S- [) `7 f. k% ^, }& l# m* a
40476ca7eb834edaa3adea7282a7f846.png 4 e$ m0 p: B! W0 O
; L8 y( G/ G3 H7 |
图4.3.2.5 单步运行到g_fac_us赋值( @* ^% D6 p$ n" b+ |9 z9 E- B
然后再单步执行过去这一行,就可以在Watch1窗口中看到g_fac_us的值变成0X01E0了,如图4.3.2.6所示:
( ]1 H% j+ g; K( |7 P/ t0 Y
& }1 P, T5 I; E( M: ~ a226da7f346b4fb19a4cf879c50ac8e9.png 6 O. g0 J2 N+ \+ D
! _9 {" i; ~+ n- I4 \; L) z
图4.3.2.6 Watch1窗口观看g_fac_us的值
9 ?# U/ ^7 @& E5 F% F由此可知,某些全局变量,我们在程序还没运行到其所在文件的时候,MDK仿真时可能不会显示其值(如提示:cannot evaluate),当我们运行到其所在文件,并实际使用到的时候,此时就会显示其值出来了!$ R# x4 d; L# v8 J0 q1 ]
然后,我们再回到main.c,在第一个LED0(0)处放置一个断点,运行到断点处,如图4.3.2.7所示:
/ ~( k$ O; V. o, d! g5 Q3 S6 Y
8 N" n0 I  y; R8 p bf25966ab9ba45aab651732f07075444.png
- W7 \% ?# v5 V9 w# K0 R
) n! x+ Y# F1 b8 `图4.3.2.7 运行到LED0(0)代码处
, p3 M- d. }; j9 M! N/ n此时,我们点击:,执行过这一行代码,就可以看到开发板上的LED0(红灯)亮起来了,以此继续点击,依次可以看到:LED0灭LED1亮 LED1灭 LED2亮 LED2灭 LED0亮……,一直循环。这样如果全速运行,就可以看到LED0、LED1和LED2交替闪烁。  L: G7 L/ w9 v; _
最后,我们在delay.c文件的delay_us函数,第五行处设置一个断点,然后运行到断点处,如图4.3.2.8所示:' U" q  {0 [! a. q3 ]" D7 C
+ U% L/ B/ x: ]9 x
b1d104ce458d4531912078c4a6ceb9e4.png 3 f  L9 ]8 [, a6 R1 e  p

7 e: B. i  C( D8 `图4.3.2.8 查看函数调用关系及局部变量: L: o' e9 J) W- [/ m
此时,我们可以从Call Stack + Locals窗口看到函数的调用关系,其原则是:从下往上看,即下一个函数调用了上一个函数,因此,其关系为:main函数调用了delay_ms函数,然后delay_ms函数调用了delay_us函数。这样在一些复杂的代码里面(尤其是第三方代码),可以很容易捋出函数调用关系并查看其局部变量的值,有助于我们分析代码解决问题。
% O8 K% e( J1 U2 \& I关于DAP的仿真调试,我们暂时就讲这么多。
( }0 H5 ~/ M" d3 M" j  v' `0 [4 f& o) }- r" a* l2 ]; [& b  m
4.3.3 仿真调试注意事项
3 Y0 n* K7 \8 a# S1、由于MDK5.23以后对中文支持不是很好,具体现象是:在仿真的时候,当有断点未清除时点击结束仿真,会出现如图4.3.3.1所示的报错:
, V- w+ N! M+ g3 P! b0 i
$ l1 q: G+ z0 l b9297090ee0641528213fb9f71f72b55.png : A7 e  E9 B/ F; K9 V% N- f

! F: r8 r+ u! p6 F# k图4.3.3.1 仿真结束时报错!# g7 N+ a  D1 O0 s1 w* x& i5 @
此时我们点击确定,是无法关闭MDK的,只能到电脑的任务管理器里面强制结束MDK,才可以将其关闭,比较麻烦。
* G- \3 N$ P' P7 Q& H. i该错误就是由于MDK5.23以后的版本对中文支持不太好导致的,这里提供2个解决办法:a,仿真结束前将所有设置的断点都清除掉,可以使用File工具栏的:按钮,快速清除当前工程的所有断点,然后再结束仿真,就不会报错;b,将工程路径改浅,并改成全英文路径(比如,将源码拷贝到:E盘Source Code文件夹下。注意:例程名字一般可以不用改英文,因为只要整个路径不超过10个汉字,一般就不会报错了,如果还报错就再减少汉字数量)。通过这两个方法,可以避免仿真结束报错的问题。我们推荐大家使用第二种方法,因为这样就不用每次都全部清除所有断点,下回仿真又得重设的麻烦。" Q4 H0 A3 a: C' Z- d! U
2、关于STM32软件仿真,老版本的教程,我们给大家介绍过如何使用MDK进行STM32软件仿真,由于其限制较多(只支持部分F1型号),而且仿真器越来越便宜,硬件仿真更符合实际调试需求,调试效果更好。所以后续我们只介绍硬件仿真,不再推荐大家使用软件仿真了!
" s, n) l6 g2 \1 b' b3 q3、仿真调试找bug是一个软件工程师必备的基本技能。MDK提供了很多工具和窗口来辅助我们找问题,只要多使用,多练习,肯定就可以把仿真调试学好。这对我们后续的独立开发项目,非常有帮助。因此极力推荐大家多练习使用仿真器查找代码bug,学会这个基本技能。
9 P8 X* S+ M8 V) F( H3 k/ H! t4、调试代码不要浅尝辄止,要想尽办法找问题,具体的思路:先根据代码运行的实际现象分析问题,确定最可能出问题的地方,然后在相应的位置放置断点,查看变量,查看寄存器,分析运行状态和预期结果是否一致?从而找到问题原因,解决bug。特别提醒:一定不要浅尝辄止,很多朋友只跟踪到最上一级函数,就说死机了,不会跟踪进去找问题!所以一定要一层层进入各种函数,越是底层(甚至汇编级别),越好找到问题原因。
; s, Z0 s, _# I, H( i9 y; ?5 f( ^
4.4 MDK5使用技巧+ w0 g/ J9 Z9 ]7 }
本节,我们将向大家介绍MDK5软件的一些使用技巧,这些技巧在代码编辑和编写方面会非常有用,希望大家好好掌握,最好实际操作一下,加深印象。5 d2 N" A! g4 `" |" K. h+ X
4.4.1 文本美化1 u7 K  S' q+ D# M' e  B2 c/ D
文本美化,主要是设置一些关键字、注释、数字等的颜色和字体。如果你刚装MDK,没进行字体颜色配置,你的界面效果如图4.4.1.1所示:
# h# B6 l- z) y1 Z% x/ i9 _4 H1 G5 z4 M
d8aff04502754601b8fb90835baa3219.png
2 G4 l. h6 c8 Q& H3 R' F/ u1 h% f# a: Z. E
图4.4.1.1 MDK默认配色效果; H6 \/ L7 j1 e/ v1 s& U4 R
上图是MDK默认的设置,可以看到其中的关键字和注释等字体的颜色不是很漂亮,而MDK提供了我们自定义字体颜色的功能。我们可以在工具条上点击 (配置对话框)弹出如图4.4.1.2所示界面:
% S3 u  ?- v6 V, W8 z& {8 h+ w6 {8 @# Z9 M, d4 Y5 W$ Y
196f491ed1b14514bf0e52ddc9cc2a52.png
, d3 I3 X3 T3 N1 [& M- ]# c0 G4 V# S, I* B& ^. R6 p1 l
图4.4.1.2置对话框
8 G: q6 k& l/ U- Q0 F: y# c! Z( R4 J①设置代码编辑器字体使用:Chinese GB2312(Simplified),以更好的支持中文。
2 e4 s( }$ f+ H- `②设置编辑器的空格可见:View White Space,所有空格使用“.”替代,TAB使用“”替代,这样可以方便我们对代码进行对齐操作。同时,我们推荐所有的对齐都用空格来替代,这样在不同软件之间查看源代码,就不会引起由于TAB键大小不一样导致代码不对齐的问题,方便使用不同软件查看和编辑代码。
9 S. ]# q8 x  Z③设置C/C++文件,TAB键的大小为4个字符,且字符使用空格替代(Insert spaces for tabs)。这样我们在使用TAB键进行代码对齐操作的时候,都会用空格替代,保证不同软件使用代码都可以对齐。
3 _" V& z: V) Y( @然后,选择:Colors & Fonts选项卡,在该选项卡内,我们就可以设置自己的代码的字体和颜色了。由于我们使用的是C语言,故在Window下面选择:C/C++ Editor Files在右边就可以看到相应的元素了。如图4.4.1.3示:
1 A3 v+ ], h0 J, M: M9 T
( g3 P+ B5 z2 f' V/ l 6b1a97e2d21f498081e3f8311036a034.png
( ~2 L' |2 N$ O: \; H0 q; g4 g) d. g5 z" Z
图4.4.1.3 Colors & Fonts选项卡0 ~% Z7 \% s2 ~1 L) _6 s' s9 x- Q
然后点击各个元素(Element)修改为你喜欢的颜色(注意双击,且有时候可能需要设置多次才生效,MDK的bug),当然也可以在Font栏设置你字体的类型,以及字体的大小等。/ Q( k5 x. l" j' ~0 X$ I& R7 s
然后,点击User Keywords选项卡,设置用户定义关键字,以便用户自定义关键字也显示对应的颜色(对应图4.4.1.3中的User Keyword/Lable颜色)。在User Keywords选项卡对话框下面输入你自己定义的关键字,如图4.4.1.4示:
+ X6 i6 Y! Z3 X( Y5 f3 {: T/ v
cb75c893933f4b93892a7afbdf52c7b8.png 2 C8 q# l6 B1 q

% h/ D$ G) z. h: q) d& W$ b& Q. z图4.4.1.4 用户自定义关键字5 q1 V; `) j$ v
这里我们设置了uint8_t、uint16_t和uint32_t等三个用户自定义关键字,相当于unsigned char、unsigned short和unsigned int。如果你还有其他自定义关键字,在这里添加即可。设置成之后,点击OK,就可以在主界面看到你所修改后的结果,例如我修改后的代码显示效果如图4.4.1.5示:% X; N2 m1 i$ x+ f+ R1 A$ e( i
' [6 O2 s* h- E) |3 D3 |
e219f90740de406ebe0aae16bf7814e4.png
" M& a' F( V" c8 M+ a4 W+ w! Y# S/ L  r
图4.4.1.5设置完后显示效果( H5 a) I9 c; H( ^
这就比开始的效果好看一些了。字体大小,则可以直接按住:ctrl+鼠标滚轮,进行放大或者缩小,或者也可以在刚刚的配置界面设置字体大小。
( I- [- I  c' c4 E* H2 O( o同时,上图中可以看到空白处有很淡的一些……显示,这就是我们勾选了View White Space选项后体现出来的效果,可以方便我们对代码进行规范对齐整理。一开始看的时候可能有点不习惯,看多了就习惯了,大家慢慢适应就好了。
* W' b- t6 K4 Z$ P# P# k3 K其实在这个编辑配置对话框里,还可以对其他很多功能进行设置,比如动态语法检测等,我们将4.4.2节介绍。$ d# I7 i+ T; h: s
4.4.2 语法检测&代码提示5 k9 H5 Q! Z& E4 c& _
MDK4.70以上的版本,新增了代码提示与动态语法检测功能,使得MDK的编辑器越来越好用了,这里我们简单说一下如何设置,同样,点击,打开配置对话框,选择Text Completion选项卡,如图4.4.2.1所示:6 c, `1 y, z& J( Z
& N( b4 p) \9 `: ~8 o. S7 R
f9f2713714ad406483a9eb085f40b1ef.png 8 x. `9 M6 v; R# k
% f7 E* m; M% q2 d; _; N
图4.4.2.1 Text Completion选项卡设置
5 R) P/ d! K3 yStrut / Class Members,用于开启结构体/类成员提示功能。
. d% @. R* g6 l& K) y. Q6 e: UFunction Parameters,用于开启函数参数提示功能。: p, ?  R1 ]& V8 c
Symbols after xx characters,用于开启代码提示功能,即在输入多少个字符以后,提示匹配的内容(比如函数名字、结构体名字、变量名字等),这里默认设置3个字符以后,就开始提示。如图4.4.2.2所示:) T; R* X9 H5 D% j4 n! o- [

9 C2 W4 V( f" @: {2 G 40deec5710dd4cac8d0bd9ac96dc86ee.png
2 t8 ^  _% a/ ~2 S. Y8 }" e8 Q% H2 b! y% ~: a% c* A
图4.4.2.2 代码提示
- j" }& c, \8 JENTER/TAB as fill-up character,使用回车和TAB键填充字符。9 m* x8 Q1 ~3 q' O  F& k0 q
Dynamic Syntax Checking,则用于开启动态语法检测,比如编写的代码存在语法错误的时候,会在对应行前面出现图标,如出现警告,则会出现图标,将鼠标光标放图标上面,则会提示产生的错误/警告的原因,如图4.4.2.3所示:
: I# @) Z* @- d7 W 56e9f64553fa44e19c2ad7f0a0e7b057.png
9 }7 }2 z( b2 `2 O6 ~. f8 `2 s4 R0 u8 _8 l$ |1 F# m- N4 |7 f3 b5 ?
图4.4.2.3 语法动态检测功能. ~2 s2 s8 e  Z3 g  }- A, F3 a
这几个功能,对我们编写代码很有帮助,可以加快代码编写速度,并且及时发现各种问题。不过这里要提醒大家,语法动态检测这个功能,有的时候会误报(比如sys.c里面,就有误报),大家可以不用理会,只要能编译通过(0错误,0警告),这样的语法误报,一般直接忽略即可。0 j* m7 M7 U# I6 W: {: Y. ]
3 v+ o# ]# T. `/ W5 B
4.4.3 代码编辑技巧
' B1 U& x, r5 q6 u0 N这里给大家介绍几个我常用的技巧,这些小技巧能给我们的代码编辑带来很大的方便,相信对你的代码编写一定会有所帮助。$ W* J6 A2 O* ~+ v( g, G( ?1 N9 l% V; J/ P
1.TAB键的妙用
, F' D1 P1 r, ^首先要介绍的就是TAB键的使用,这个键在很多编译器里面都是用来空位的,每按一下移空几个位。如果你是经常编写程序的对这个键一定再熟悉不过了。但是MDK的TAB键和一般编译器的TAB键有不同的地方,和C++的TAB键差不多。MDK的TAB键支持块操作。也就是可以让一片代码整体右移固定的几个位,也可以通过SHIFT+TAB键整体左移固定的几个位。) t+ a9 A0 X; K( L5 D
假设我们前面的串口1中断回调函数如图4.4.3.1所示:
* Y6 ]3 @& V0 [& R# U# ~! r9 }+ F
8 O: V5 l1 h2 j+ F* @, W$ x 63b32f12ff77429b8825dc6b38681714.png
$ ^) z2 D- P; {3 T3 h) W3 g: B4 z9 U. }8 g  \: B$ x9 L
图4.4.3.1 头大的代码* j* y6 z8 x3 d
上图的代码很不规范,这还只是短短的30来行代码,如果你的代码有几千行,全部是这个样子,不头大才怪。这时我们就可以通过TAB键的妙用来快速修改为比较规范的代码格式。3 ], |) m4 f; y! o/ t* l0 _' t
选中一块然后按TAB键,你可以看到整块代码都跟着右移了一定距离,如图4.4.3.2所示:
6 ?4 f9 Z7 m8 y% X
9 C/ n* |# G3 D+ B$ U2 \ 649c0c4e2faa43efba924b416c5c6ab1.png ! v0 w& y/ x/ y) s
6 U, B$ x" {) W) B
图4.4.3.2 代码整体偏移! ~7 f! O, O0 g* o  I
接下来我们就是要多选几次,然后多按几次TAB键就可以达到迅速使代码规范化的目的,最终效果如图4.4.3.3所示
. M) g/ r! ]# x  F" _2 j- x$ L
78bfa43016ec4d0ab06953a081559740.png 8 E( E3 y0 Y  w& i/ ^" `/ J1 R
5 ^$ |, S/ c8 E; {7 ?) F  E/ _
图4.4.3.3 修改后的代码" H5 f. i% i9 G- B& V/ [, y9 L
图4.4.3.3中的代码相对于图4.4.3.1中的要好看多了,经过这样的整理之后,整个代码一下就变得有条理多了,看起来很舒服。0 Q) N4 d: a3 ^* Z' O# Z( N
: Q' e# }# R( {4 q' G) N
2. 快速定位函数/变量被定义的地方0 K2 I2 _' D% e, X5 v- {
上一节,我们介绍了TAB键的功能,接下来我们介绍一下如何快速查看一个函数或者变量所定义的地方。
1 U( w' k4 U6 U) Z* u& Z大家在调试代码或编写代码的时候,一定有想看看某个函数是在那个地方定义的,具体里面的内容是怎么样的,也可能想看看某个变量或数组是在哪个地方定义的等。尤其在调试代码或者看别人代码的时候,如果编译器没有快速定位的功能的时候,你只能慢慢的自己找,代码量比较少还好,如果代码量一大,那就郁闷了,有时候要花很久的时间来找这个函数到底在哪里。型号MDK提供了这样的快速定位的功能。只要你把光标放到这个函数/变量(xxx)的上面(xxx为你想要查看的函数或变量的名字),然后右键,弹出如图4.4.3.4所示的菜单栏 :
2 i; f* l5 ?9 \' v7 |7 f+ ^: T, Z8 [
fbfd302ec1fd45ce991507c624347d64.png
# l; d, @' l0 O6 S' p
" i$ z; x, P, c5 Z% n6 M图4.4.3.4 快速定位
6 k, x6 Y2 ], F1 w; [' e在图4.4.3.4中,我们找到Go to Definition Of‘sys_stm32_clock_init’ 这个地方,然后单击左键就可以快速跳到sys_stm32_clock_init函数的定义处(注意要先在Options for Target的Output选项卡里面勾选Browse Information选项,再编译,再定位,否则无法定位!)。如图4.4.3.5所示:
7 o0 O3 J( I6 ^+ E; t5 f  G! D
2 q  a6 o0 k, P9 a' d b6cd34ddb9d44aa098ef7d5f916edd77.png $ _5 d! c9 L0 _! u8 W
) p) c" Q$ c2 u, J. S2 c
图4.4.3.5 定位结果
0 z5 v3 A% E4 n' H' e: f$ R对于变量,我们也可以按这样的操作快速来定位这个变量被定义的地方,大大缩短了你查找代码的时间。
/ q' a* T# `5 v2 u2 i2 {很多时候,我们利用Go to Definition看完函数/变量的定义后,又想返回之前的代码继续看,此时我们可以通过IDE上的按钮(Back to previous position)快速的返回之前的位置,这个按钮非常好用!9 H) j/ ^- \: U' u6 E6 X+ m4 |
6 U+ v2 x  n, ?, C3 m. R
3. 快速注释与快速消注释7 T! @3 {5 _+ p" q$ q
接下来,我们介绍一下快速注释与快速消注释的方法。在调试代码的时候,你可能会想注释某一片的代码,来看看执行的情况,MDK提供了这样的快速注释/消注释块代码的功能。也是通过右键实现的。这个操作比较简单,就是先选中你要注释的代码区,然后右键,选择AdvancedComment Selection就可以了。
% j5 r  }$ F$ {3 [* `以led_init函数为例,比如我要注释掉下图中所选中区域的代码,如图4.4.3.6所示:( ^2 D1 q! D1 D4 p, x4 ~
* b% Z, Q. X" n$ G* y+ E
4987ebd0616348b3b136ff28aee7d023.png $ [; J: r, Q( U4 ^, C1 w2 ?
, R3 |# N7 c  q# \; O
图4.4.3.6 选中要注释的区域+ \( q) {9 S/ {" c/ N
我们只要在选中了之后,选择右键,再选择AdvancedComment Selection就可以把这段代码注释掉了。执行这个操作以后的结果如图4.4.3.7所示:
+ F* p8 U5 p) B2 k! m( @- l9 K" s
68f214012a1f46ed946f20da73a777b5.png 3 d/ `* H( a# g/ y. K2 \) F
) P" C, J: p) @+ v, g5 g8 [( [; _+ R' L
图4.4.3.7 注释完毕
2 \; V- R" c9 J! ]* _, n7 [这样就快速的注释掉了一片代码,而在某些时候,我们又希望这段注释的代码能快速的取消注释,MDK也提供了这个功能。与注释类似,先选中被注释掉的地方,然后通过右键Advanced,不过这里选择的是Uncomment Selection。
: {9 K2 L  J4 V# }4 ~! k( y2 w. c
4.4.4 其他小技巧. |: Q. V. R  q+ K( W9 [
除了前面介绍的几个比较常用的技巧,这里还介绍几个其他的小技巧,希望能让你的代码编写如虎添翼。/ n1 w- S* h; a
第一个是快速打开头文件。在将光标放到要打开的引用头文件上,然后右键选择Open Document“XXX”,就可以快速打开这个文件了(XXX是你要打开的头文件名字)。如图4.4.4.1所示:! Z, O8 V9 |5 q& i: j1 `

& K9 X8 E+ J/ ]' }, C6 N 99e6962ac7754da3ab09fe42034056a5.png
6 B9 r6 D; M; f" U                                 图4.4.4.1 快速打开头文件- W  o5 v& B, L

8 A( T$ A5 ^; [8 E- c第二个小技巧是查找替换功能。这个和WORD等很多文档操作的替换功能是差不多的,在MDK里面查找替换的快捷键是“CTRL+H”,只要你按下该按钮就会调出如图4.4.4.2所示界面:
. ~* e4 M7 `& a! ^8 O8 W  A3 B6 L. J8 R4 f+ }
efd51e4d6fc04492b2db048bfb506b46.png ) ?: Q- B2 n) x5 l$ A5 F
% G- r, y, h) x- K2 F& o8 }
图4.4.4.2 替换文本9 |0 w& h) S8 U3 D1 N  r
这个替换的功能在有的时候是很有用的,它的用法与其他编辑工具或编译器的差不多,相信各位都不陌生了,这里就不啰嗦了。4 E$ i9 ]. p+ R$ m
第三个小技巧是跨文件查找功能,先双击你要找的函数/变量名(这里以系统时钟初始化函数:sys_stm32_clock_init为例),然后再点击IDE上面的,弹出如图4.4.4.3所示对话框:. ]/ Q* p1 G0 k

. |- d- N* M  m5 M0 u- v& p 7892b77fa8524c45bc94ee7c13f2422e.png
! ?4 p8 G# c$ s% ]& o/ s: j" @9 i. [+ [; w( K& x* G
图4.4.4.3 跨文件查找
" Q+ b: B* [  e点击Find All,MDK就会帮你找出所有含有sys_stm32_clock_init字段的文件并列出其所在位置,如图4.4.4.4所示:0 P, r- y* e8 X  S( C; @

% }" o6 b' H6 g6 H9 o2 ? 8b533236a72c44118ca7c8c155bb7118.png
6 Z6 l8 a+ v: L- k4 i) I* x# m/ T8 Z5 k3 V  t
图4.4.4.4 查找结果
9 S, j9 F) r7 O4 R该方法可以很方便的查找各种函数/变量,而且可以限定搜索范围(比如只查找.c文件和.h文件等),是非常实用的一个技巧。
6 W0 ]& C& K1 p  X1 j————————————————
3 ?  T' ?/ E8 e9 c+ a版权声明:正点原子1 A) r  i- S1 ~+ s

& t% }0 ?% t7 f1 ]! R: c+ W2 T: r+ U) S
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