12嵌入式微处理器原理与应用绪论

嵌入式系统及应用第二章开发环境创建与简介山东工商学院信息与电子工程学院第一章绪论张守祥[e-mail]《嵌入式系统原理及应用》嵌入式系统原理与应用第一章绪论1.1嵌入式系统概述主要内容1.2嵌入式系统开发概述1.3嵌入式程序设计和分析嵌入式系统及应用第二章开发环境创建与简介1.2嵌入式系统开发概述嵌入式系统原理与应用第一章绪论工具硬件工具软件工具工具嵌入式系统原理与应用第一章绪论专业领域基本仪器嵌入式系统原理与应用第一章绪论软件工具嵌入式系统原理与应用第一章绪论常用软件开发工具嵌入式系统原理与应用第一章绪论单片机嵌入式系统电子系统设计ARM开发编程工具IAREmbeddedWorkbench®forARM6.40MicrocontrollerDevelopmentKitVersion4.60嵌入式系统原理与应用第一章绪论集成开发环境IDE集成开发环境,在Windows操作系统下，采用图形接口界面，提供有环境配置、源文件编辑、程序调试、跟踪和分析等工具。有两种工作模式，即软件仿真器模式：可以脱离具体芯片，在PC机上模拟芯片的指令集和工作机制，主要用于前期算法实现和调试。硬件在线编程模式：可以实时运行在真实芯片上,与硬件开发板相结合在线编程和调试应用程序。嵌入式系统原理与应用第一章绪论MCU工具之间如何配合？不仅各种操作系统有各自的开发工具，在同一系统下不同的开发阶段也有不同的开发工具。开发初期，需要硬件仿真器来调试硬件系统和基本的驱动程序；调试应用程序阶段，需要使用交互式的开发环境进行软件调试；测试阶段，需要专门的测试软件进行功能和性能的测试等等。从编译器到应用的开放源代码工具应该具有符合生产的质量，希望这些工具能够无缝地一起运行。嵌入式系统原理与应用第一章绪论嵌入式系统开发模式开发板仿真器PC嵌入式系统原理与应用第一章绪论开发工具嵌入式系统原理与应用第一章绪论IAREmbeddedWorkbenchforARMEWARM嵌入式系统原理与应用第一章绪论免责声明第十七条为了学习和研究软件内含的设计思想和原理，通过安装、显示、传输或者存储软件等方式使用软件的，可以不经软件著作权人许可，不向其支付报酬。——《计算机软件保护条例》嵌入式系统原理与应用第一章绪论内容IAR公司及产品简介IAREWARM安装概述IAREWARM使用简介JTAG仿真器简介嵌入式系统原理与应用第一章绪论IAR公司简介瑞典IAR公司网址全球首家嵌入式C编译器提供商主要产品：IAREmbeddedWorkbench－C/C++编译器VisualSTATE－状态机设计、测试和验证工具IARPowerPac—嵌入式实时操作系统和中间件J-Trace和J-link仿真器（SEGGER公司设计）嵌入式系统原理与应用第一章绪论IAREmbeddedWorkbench简介是一套开发工具，用于对汇编、C或C++编写的嵌入式应用程序进行编译和调试。支持各种嵌入式处理器：MCS-51、ARM全系列、AVR、Dragonball、PIC、6502等。是一套完整的集成开发环境，包括工程管理器、编辑器、编译工具和C-SPY调试器。IAR的汇编编译器是免费的，C/C++编译器有30天全功能评估版和32kB/64kB限制版。嵌入式系统原理与应用第一章绪论EWARM获取获得EWARMDemo版：获得License：（一）EWARM集成环境嵌入式系统原理与应用第一章绪论安装EWARM（二）Installserial:9354-879-666-9824ChallengeCode:NGLNMEGGNEBGKey:O1N5OX4P86LM0TLD3U1J6IMQ7111KXJGFTN8O1RUXHTBZOYZ0XIZ1HSIYJ0JF3TJI988U9IFBU5JU93YHXQQAX1JCGMYQO6U4XAUZYW1MYTYJQKSM2GMZK4EK02DZBQSSLKXB5PQYMPRL5R2Q0AR0TJXZULFKRI5CXA5F4SQXD302Y52ZRLVLXRDAYMG#EWARMversion“2.1_WIN,noexpirationdate,exclusive嵌入式系统原理与应用第一章绪论安装EWARM（三）Installserial:9354-879-666-9824ChallengeCode:NGLNMEGGNEBGKey:O1N5OX4P86LM0TLD3U1J6IMQ7111KXJGFTN8O1RUXHTBZOYZ0XIZ1HSIYJ0JF3TJI988U9IFBU5JU93YHXQQAX1JCGMYQO6U4XAUZYW1MYTYJQKSM2GMZK4EK02DZBQSSLKXB5PQYMPRL5R2Q0AR0TJXZULFKRI5CXA5F4SQXD302Y52ZRLVLXRDAYMG#EWARMversion“2.1_WIN,noexpirationdate,exclusive嵌入式系统原理与应用第一章绪论使用EWARM（一）WorkspaceProject2Project1Project3DebugReleaseSRAMFlashSDRAMNANDFlashDDR嵌入式系统原理与应用第一章绪论使用EWARM（二）IAR的一个Workspace可以拥有多个Project，方便项目间的资源管理。激活Project：右键点击Project，选择“SetasActive”。一个Project可以有多个模式（一般来说相同的源代码，不同的配置options…）：Debug模式（默认，一般用于调试）；Release模式（默认，一般用于生成正式目标代码）。模式修改：Project菜单／EditConfigurations…嵌入式系统原理与应用第一章绪论使用EWARM（三）-创建一个Project嵌入式系统原理与应用第一章绪论为Project添加文件使用group功能，将源代码归类，创建cfg和src两个目录；cfg目录存放配置；src目录存放源代码；使用EWARM（四）嵌入式系统原理与应用第一章绪论使用EWARM（五）cfg目录下应包括：*.mac文件（用于调试）；*.icf文件（用于链接器定位）；path.txt文件（保存头文件路径）。src目录下应包括：*.c，*.h，*.s等源代码；*.a等库文件。嵌入式系统原理与应用第一章绪论配置项目（一）嵌入式系统原理与应用第一章绪论配置项目（二）－选芯片STSTM32F10xxE使用小端模式（Littleendian）嵌入式系统原理与应用第一章绪论配置项目（三）－C编译器配置之一尽量使用ARM指令集，避免出现指令集切换；若选择Thumb指令集，请勾选“Generateinterworkc”；使用Cortex-M3内核，仅支持Thumb2指令，无需选择。嵌入式系统原理与应用第一章绪论配置项目（四）－C编译器配置之二一个好的程序是经得起优化的；可以选择通过ARM汇编优化选项。嵌入式系统原理与应用第一章绪论配置项目（五）－C编译器配置之三这里填写所有头文件（*.h）的路径；为了团队合作，请使用相对路径；所有路径请与cfg目录下的path.txt文件保持一致，以方便重建项目。嵌入式系统原理与应用第一章绪论配置项目（六）－目标文件配置目标文件使用Intelextendedhex格式；使用相对路径使目标生成在项目的根文件夹下。嵌入式系统原理与应用第一章绪论配置项目（七）－链接器配置告诉链接器*.icf文件的路径；为了团队合作，使用相对路径；IAR的icf模版路径：\\IARSystems\EmbeddedWorkbench5.4\arm\config\generic.icf\\IARSystems\EmbeddedWorkbench5.4\arm\config\generic_cortex.icf嵌入式系统原理与应用第一章绪论配置项目（八）－调试器配置选择J-Link仿真器；告诉调试器调试时使用的宏命令文件*.mac的路径；为了团队合作，使用相对路径；调试cstartup.s79文件时，可不勾选Runtomain。嵌入式系统原理与应用第一章绪论配置项目（九）-配置项目模式嵌入式系统原理与应用第一章绪论J-Link驱动安装正式版驱动软件：Beta版驱动软件：尽量使用最新的驱动，segger公司不停修改BUG。嵌入式系统原理与应用第一章绪论相对路径变量$PROJ_DIR$即project文件（*.ewp）所在的目录$TOOLKIT_DIR$即IAREWARM的安装目录其它相对路径嵌入式系统原理与应用第一章绪论ARMJTAG仿真器嵌入式系统原理与应用第一章绪论仿真器的分类ARMJ-linkSegger公司FPGA:Usb-blasterAltera公司DSP(TI)XDS510/560Blackhawk公司嵌入式系统原理与应用第一章绪论JTAG仿真器的功能访问CPU的寄存器访问CPU的存储器控制CPU的内部时钟控制CPU的I/O管脚与宿主机通信（协议转换）嵌入式系统原理与应用第一章绪论JTAGJTAG简介边界扫描测试访问口TAP通过JTAG烧写Flash嵌入式系统原理与应用第一章绪论JTAG简介JTAG(JointTestActionGroup，联合测试行动小组)是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试及对系统进行仿真、调试，JTAG技术是一种嵌入式调试技术，它在芯片内部封装了专门的测试电路TAP（TestAccessPort，测试访问口），通过专用的JTAG测试工具对内部节点进行测试。目前大多数比较复杂的器件都支持JTAG协议，如ARM、DSP、FPGA器件等。嵌入式系统原理与应用第一章绪论通过JTAG接口，可对芯片内部的所有部件进行访问，因而是开发调试嵌入式系统的一种简洁高效的手段;JTAG的建立使得集成电路固定在PCB上，只通过边界扫描便可以完成测试;在ARM处理器中，可以通过JTAG直接控制ARM的内部总线，I/O口等信息，从而达到调试的目的。JTAG简介嵌入式系统原理与应用第一章绪论TAP控制器的接口信号信号如下(前4个为IEEE1149.1强制要求)：TCK：时钟信号，输入TMS：模式选择信号，输入，控制状态机的转换TDI：数据输入信号TDO：数据输出信号TRST：复位信号，输入，对TAP控制器进行复位，IEEE1149.1非强制要求，通过TMS也可以进行这种复位STCK：时钟返回信号，IEEE1149.1非强制要求DBGRQ：目标工作状态控制信号,IEEE1149.1非强制要求嵌入式系统原理与应用第一章绪论JTAG：国际标准测试协议RDI：ARM公司提出的调试接口标准嵌入式实验板ADSKEILIARJTAGRDI协议转换JTAG接口并口电缆嵌入式实验板ADSKEILIARJTAGRDI协议转换JTAG接口电缆JLINKUSB接口JTAG接口USB下载线JTAG简介嵌入式系统原理与应用第一章绪论未连接NC12测试数据串行输出TDO11测试时钟TCK9测试模式选择TMS7测试数据串行输入TDI5测试系统复位信号nTRST3接地GND2、4、6、8、10、14接电源VCC1、13描述名称引脚JTAG简介嵌入式系统原理与应用第一章绪论未连接NC17、19目标系统复位信号nRESET15测试数据串行输出TDO13测试时钟返回信号RTCK11测试时钟TCK9测试模式选择TMS7测试数据串行输入TDI5接地GND4、6、8、10、12、14、16、18、