航芯技術(shù)分享 | ACM32F0x0開發(fā)環(huán)境搭建

發(fā)布時間:2022-12-28

Keil 篇

1.1 Keil安裝步驟

安裝包鏈接：https://cloud.tencent.com/developer/article/1605195  （keil推薦在MDK5.31（含）以上）。

一、下載并解壓安裝包，并按步驟完成安裝

二、運行安裝程序，點擊next

三、勾選accept，點擊next

四、選擇安裝路徑，點擊next（最好選擇默認路徑，如果自行修改需要注意不要添加中文）

注意事項：

? 安裝路徑不能有中文

? 安裝目合

五、信息隨意填寫，點擊next

六、等待安裝

七、點擊finish，完成安裝

八、突然會彈出“Pack installer”頁面，先后關(guān)閉兩個窗口

1.2 Keil使用流程（以ACM32F0X0系列為例）

一、安裝航芯的芯片包

二、創(chuàng)建一個新的文件夾temp，放入航芯提供的Core_Drivers文件，同時在里面創(chuàng)建一個新的文件夾user。

三、打開keil，建立一個新的工程。

四、安裝好了航芯的芯片包后，可以選擇對應的設(shè)備號（沒有找到對應的設(shè)備號可能是芯片包未安裝好）

五、添加頭文件（.h文件）

六、添加源文件（.C文件）

第一步打開空白頁，編寫程序（可以使用航芯提供的demo程序或者自己編寫的程序）后，第二步保存到對應的工程文件夾。

1.3 keil編譯、下載、運行

一、工程編譯

二、下載程序（ACM32F0X0 系列支持的在線仿真器包括： J-Link、 U-Link2、 ST-Link、 CMSIS-DAP，ACM32F4XX 系列支持的在線仿真器包括： J-Link-V9（含）以上、 U-Link2、 CMSIS-DAP等，使用 J-Link 在線調(diào)試時， Keil 推薦在 MDK5.31（含）以上， J-Link 驅(qū)動建議在 V6.70e（含）以上）

航芯的core開發(fā)板是帶有DAP連接的，所以可以直接選擇CMSIS-DAPDebugger，通過Settings查看是否正常連接。如果需要使用Jlink方式連接，可以參考《航芯通用MCU使用JFlash燒錄程序的方法說明.pdf》。

三、運行（目前芯片不支持下載后自啟動，需要按下RESET鍵后，程序才能運行），以GPIO口翻轉(zhuǎn)控制LED燈閃爍為例，部分示例代碼（完整代碼見附錄）和現(xiàn)象如下：

1.4 Keil Debug使用說明

一、進入調(diào)試界面

二、調(diào)試工具欄介紹

斷點是調(diào)試器的功能之一，可以讓程序停止在設(shè)置斷點的語句。在調(diào)試過程中，可在程序的某一處設(shè)置斷點再點擊Run運行，此時當程序運行至該位置時自動停止。

三、調(diào)試窗口介紹

1. 查看外設(shè)寄存器的值，參考《航芯ACM32F0X0_FP0X_用戶手冊_V1.6.pdf》查看各個外設(shè)寄存器的功能。

2. 選中需要查看的參數(shù)，單擊鼠標右鍵，可以將參數(shù)放入觀察窗口，實時查看參數(shù)的變化。

3. 內(nèi)核寄存器組

寄存器窗口，如下圖所示，該窗口用于顯示R0~R15、xPSR等內(nèi)核寄存器的值（不是外設(shè)寄存器），關(guān)于內(nèi)核寄存器的介紹可以查看ARM架構(gòu)基本寄存器。

IAR 篇

1.1 IAR安裝步驟

一、下載并解壓安裝包，并按步驟完成安裝

二、運行安裝程序，點擊next

三、勾選accept，點擊next

四、選擇安裝路徑，點擊next

五、安裝驅(qū)動，為避免以后可能使用到其他下載器，默認即可，會自動安裝一些驅(qū)動

六、直接選擇"NEXT"

七、點擊"install"

八、等待安裝完成，點擊"finish"完成安裝

九、安裝完會出現(xiàn)彈窗，是第7條選擇的驅(qū)動的安裝，每個彈窗直接點擊"Install","close"即可，所有驅(qū)動按照默認安裝即可。

1.2 IAR 使用流程（以ACM32F0X0為例）

一、建立新工作區(qū)（File–>>NewWorkspace）

二、建立新項目（Project–>>CreateNew Project…）

選擇對應的工程模板后點擊“OK”，之后將工程保存在對應的文件夾。

三、添加文件組和源文件

通過Add Files可以添加自己編寫好的源文件（.C）或者別的demo文件中的源文件，通過Add Group可以添加文件組，來給每個文件分組。

四、添加頭文件

點擊Project–>>Options，選擇C/C++Complier->>Preprocessor添加頭文件的路徑。

1.3 IAR編譯、下載、運行

一、編譯

Compile：只對目前打開的c文件進行語法檢查，不對它進行l(wèi)ink；Make：對工程所有打開的c文件進行語法檢查和link（只編譯有改動的文件或者設(shè)置變動的文件）；Rebuild All：編譯鏈接當前工程（不管文件或者設(shè)置是否有變動）；

Clean：清除當前工程的編譯狀態(tài)；Batch?build：批量編譯，打開Batch?build?批量編譯后，需要給批量編譯起個名字，然后將本工程中的三個分類都添加到“Configurations?to?build”中，然后單擊“Make”?就可以對這工程中的三個分類全部進行編譯；

二、下載

下載程序需要先安裝調(diào)試文件（ACM32F4系列也需要安裝相應的調(diào)試文件）

?  將 ACM32F0XX.ddf 放置于 IAR 的安裝目錄的\arm\config\debugger下

? 將其余 4 個文件放置于 IAR 的安裝目錄的\arm\config\flashloader下

在目錄中放置好后需要在IAR中配置調(diào)試文件

內(nèi)核選擇SC000，使用JLINK驅(qū)動燒錄。

上述設(shè)置完成好后點擊Download andDeBUG,燒錄成功

三、運行

目前芯片不支持下載后自啟動，需要按下RESET鍵后，程序才能運行，以GPIO口翻轉(zhuǎn)控制LED燈閃爍為例，部分示例代碼（完整代碼見附錄）和現(xiàn)象如下：

1.4 IAR Debug使用說明

一、點擊白色按鍵或者通過Project->>Debugwithout Download進入仿真調(diào)試界面

二、設(shè)置斷點

按F5 鍵或工具條上的Go 按鈕都可以讓程序執(zhí)行到斷點。DebugLog 窗口將顯示關(guān)于斷點的信息

三、查看變量（ Watch 窗口）

打開Live Watch 窗口的方法是選擇主菜單View →  Watch 命令。 Watch 窗口用于觀察靜止位置上的變量，如全局變量。點擊鼠標右鍵選擇要查看的變量，點擊Add to Watch;變量的值在執(zhí)行時會變化并顯示出來。

四、監(jiān)視寄存器

選擇主菜單View > Register 打開寄存器窗口，顯示的是CPU 寄存器?？梢詮募拇嫫鞔翱谧笊戏降南吕藛沃羞x擇需要查看的任何寄存器組。

Keil+GCC

1.1 Keil安裝及使用

具體安裝及使用相關(guān)信息參照Keil篇，本篇不做具體贅述。

1.2 GNU編譯器集合 (GCC) 安裝步驟

ARM GCC編譯器下載地址https://developer.arm.com/downloads/-/gnu-rm

①使用安裝文件exe安裝時，默認安裝目錄為

C:\Program Files (x86)\GNU ArmEmbedded Toolchain\10 2021.10；

②使用壓縮包zip文件時，將文件放入C:\Keil_v5\ARM文件夾內(nèi)解壓，安裝目錄為C:\Keil_v5\ARM\gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10

安裝目錄后續(xù)配置Keil時使用

1.3 Keil + GCC相關(guān)配置

①打開Keil后，點擊圖示按鈕Manager Project Items

②在彈出界面中，F(xiàn)older/Extensions選項中選擇Use GCC Compiler (GNU) for ARMprojects，F(xiàn)older填入GCC安裝目錄

③點擊圖示按鈕Configure target options

④在彈出界面中，Output選項中，如果選擇Creat Executable，則需要在Linker中配置腳本文件，如果選擇Creat Library則不需要在Linker中配置腳本文件。

⑤配置CC選項，Include Paths添加CMSIS、Device、HAL庫等相關(guān)路徑

MiscControls中F0系列添加-mcpu=cortex-m0-mthumb -ffunction-sections -fdata-sections。

⑥配置Assmbler選項，Misc Controls F0系列添加-mcpu=cortex-m0 -mthumb。

⑦配置Linker選項，如步驟④中所述，僅在選擇Creat Executable時需要在Linker Script File中配置腳本文件，建議腳本文件包含在項目工程根目錄中。

MiscControls添加-Wl,–gc-sections ，如需使用封裝庫增加<-l庫名>來鏈接封裝庫

⑧項目創(chuàng)建或移植時，CMSIS添加cmsis_gcc.h文件，Device更新GCC專用的.S啟動文件(Startup_ACM32F0x0_gcc.S)

1.4 Keil + GCC調(diào)試使用說明

調(diào)試過程參照Keil篇，需要注意的是使用GCC編譯器時，在Keil環(huán)境下無法進行跳轉(zhuǎn)（快捷鍵F12）功能。

常見錯誤和注意事項

一、在 GCC環(huán)境下，printf重定向問題

在Keil中的C庫中，printf、scanf等輸入輸出流函數(shù)是通過fputc、fgetc來實現(xiàn)最底層操作的，所以我們只需要在我們的工程中重定義這兩個函數(shù)的功能就可以實現(xiàn)printf、scanf等流函數(shù)的重映射。與keil C庫類似GNU C庫下的流函數(shù)底層是通過_read、_write函數(shù)實現(xiàn)的，我們只要在工程中將他們重新定義就可以實現(xiàn)重映射的功能了。

C++ #ifdef __GNUC__   int __io_putchar(int ch)    {      Uart_Debug->DR = ch;    while  ((Uart_Debug->FR & UART_FR_BUSY));      return ch;    }   int _write(int fd, char* buffer, int  size)    {      for(int  i = 0;i<size;i++)      {          __io_putchar(*buffer++);      }      return  size;    }   #else   int fputc(int ch, FILE *f)    {      if  (Uart_Debug == NULL)      {          return 0;      }      Uart_Debug->DR = ch;      while  ((Uart_Debug->FR & UART_FR_BUSY));      return ch;    }   #endif

Eclipse+GCC

1.1 Eclipse安裝

① Eclipse下載地址https://www.eclipse.org/downloads/ 整體安裝過程需聯(lián)網(wǎng)進行

②下載完成后雙擊打開，界面如下圖所示，點擊紅色框標記的選項

③點擊后出現(xiàn)下圖設(shè)定界面，兩個設(shè)定項目分別是JRE的版本與安裝的位置，可自行選定

④點擊安裝后，開始進入到下載流程，此時需全程聯(lián)網(wǎng)進行

⑤安裝完成后，點擊LAUNCH啟動eclipse，開始插件安裝

1.2 Eclipse使用

打開eclipse軟件，會彈出對話框讓選擇workspace，界面如下圖所示：

Workspace由用戶自己定義，用來存儲相關(guān)文件。

ACM32系列MCU是ARM內(nèi)核，所以需要下載一個支持編譯ARM內(nèi)核的編譯器，示例選擇了xpack模式的編譯器，下載地址xpack-arm-none-eabi-gcc-11.2.1-1.2-win32-x64

編譯時有清理或拷貝的操作，需要使用到xPack Windows Build Tools中的一些工具, 同編譯工具鏈設(shè)定相似，軟件包下載完成后解壓到指定的目錄下，依次點擊Windows->Preferences->MCU->GlobalBuild Tool Path進入到設(shè)定中，指定構(gòu)建工具的目錄。

1.3 調(diào)試工具驅(qū)動安裝

1.3.1 J-Link

①下載J-Link軟件，訪問https://www.segger.com/downloads/jlink#可選擇不同版本J-Link驅(qū)動下載，本文中選取下載了J-Link V7.82版本

②安裝完成后，依次點擊eclipse的Windows->Preferences->MCU->GlobalSEGGER J-Link Path進入到設(shè)定中，指定JLink工具的目錄，圖示如下：

③ 進入到Debug Configurations配置頁面

④雙擊GDB SEGGER J-Link Debugging創(chuàng)建J-Link調(diào)試的配置，修改相應的配置后即可使用J-Link進行調(diào)試

ACM32相關(guān)PACKS安裝后，SVD文件可在相關(guān)文件夾內(nèi)索引，索引地址為

C:\Users\用戶名\AppData\Local\Arm\Packs\Aisinochip

配置完成后即可使用J-Link進行調(diào)試

1.3.2 CMSIS-DAP

DAP調(diào)試需要使用OpenOCD插件，目前網(wǎng)絡上的版本是由于沒有針對ACM32系列的eFlash操作做支持，是無法直接使用的，需要使用航芯提供的版本，相應的軟件包名稱為openocd-v0.11.0-i686-w64-mingw32。直接把該軟件放入到指定的目錄下，依次點擊eclipse的Windows->Preferences->MCU->GlobalOpenOCD Path進入到設(shè)定中，指定OpenOCD工具的目錄,圖示如下：

然后進入到Debug Configurations配置頁面中，雙擊GDB OpenOCD Debugging創(chuàng)建DAP調(diào)試的配置，修改相應的配置后即可使用DAP進行調(diào)試, 相應的配置項如圖所示：

按照格式索引cmsis-dap.cfg與acm32f0x0.cfg兩個文件