第3章STM32微控制器的开发平台
第3章 STM32微控制器的 开发平台
本章讲述了STM32微控制器的开发平台，包括KeilMDK5安装配置、KeilLMDK下新工程的创建、J-Link驱动安装、KeilMDK5调试方法、J-Scope安装、J-Scope调试方法、Cortex-M3微控制器软件接口标准CMSIS、STM32F103开发板的选择和STM32下载器的选择
本章讲述了STM32 微控制器的开发平台，包括Keil MDK5安装配置、Keil MDK下新工程的创建、J-Link驱动安 装、Keil MDK5调试方法、J-Scope安装、J-Scope调试方法 、Cortex-M3 微控制器软件接口标准CMSIS、STM32F103 开发板的选择和STM32下载器的选择
3.1KeilMDK5安装配置3.1.1 Keil 简介Keil公司是一家业界领先的微控制器（MCU）软件开发工具的独立供应商，由两家私人公司联合运营，分别是德国慕尼黑的KeilElektronikGmbH和美国德克萨斯的KeilSoftwareInc。Keil公司制造和销售种类广泛的开发工具，包括ANSIC编译器、宏汇编程序、调试器、连接器、库管理器、固件和实时操作系统核心（real-timekernel）。MDK即RealViewMDK或MDK-ARM（MicrocontrollerDevelopmentkit），是ARM公司收购Keil公司以后，基于uVision界面推出的针对ARM7、ARM9、Cortex-M系列、Cortex-R4等ARM处理器的嵌入式软件开发工具
3.1 Keil MDK5安装配置 Keil公司是一家业界领先的微控制器（MCU）软件开发 工具的独立供应商，由两家私人公司联合运营，分别是德国 慕尼黑的Keil Elektronik GmbH和美国德克萨斯的Keil Software Inc。Keil公司制造和销售种类广泛的开发工具，包 括ANSI C编译器、宏汇编程序、调试器、连接器、库管理器 、固件和实时操作系统核心（real-time kernel）。 MDK 即RealView MDK 或MDK-ARM（Microcontroller Development kit），是 ARM 公司收购Keil公司以后，基于 μVision界面推出的针对ARM7、ARM9、Cortex-M系列、 Cortex-R4等ARM处理器的嵌入式软件开发工具。 3.1.1 Keil 简介
MDK-ARM主要包含以下四个核心组成部分：1）μVisionIDE：是一个集项目管理器、源代码编辑器、调试器于一体的强大集成开发环境。2）RVCT：ARM公司提供的编译工具链，包含编译器、汇编器、链接器和相关工具。3）RL-ARM：实时库，可将其作为工程的库来使用4DULINKJLINKUSB-JTAG仿真器：用于连接日标系统的调试接口（JTAG或SWD方式），帮助用户在目标硬件上调试程序
MDK-ARM主要包含以下四个核心组成部分： 1）μVision IDE：是一个集项目管理器、源代码编辑器 、调试器于一体的强大集成开发环境。 2）RVCT：ARM公司提供的编译工具链，包含编译器 、汇编器、链接器和相关工具。 3）RL-ARM：实时库，可将其作为工程的库来使用。 4）ULINK/JLINK USB-JTAG 仿真器：用于连接目标系 统的调试接口（JTAG或SWD方式），帮助用户在目标硬件 上调试程序
uVisionIDE是一个基于Windows操作系统的嵌入式软件开发平台，集编译器、调试器、项目管理器和一些Make工具于一体。具有如下主要特征：1）项目管理器，用于产生和维护项目。2）处理器数据库，集成了一个能自动配置选项的工具O3）带有用于汇编、编译和链接的Make工具。4）全功能的源码编辑器5）模板编辑器，可用于在源码中插入通用文本序列和头部块。6）源码浏览器，用于快速寻找、定位和分析应用程序中的代码和数据。7）函数浏览器，用于在程序中对函数进行快速导航。8）函数略图（FunctionOutlining），可形成某个源文件的函数视图
μVision IDE是一个基于Windows操作系统的嵌入式软件 开发平台，集编译器、调试器、项目管理器和一些Make工 具于一体。具有如下主要特征： 1）项目管理器，用于产生和维护项目。 2）处理器数据库，集成了一个能自动配置选项的工具 。 3）带有用于汇编、编译和链接的Make工具。 4）全功能的源码编辑器。 5）模板编辑器，可用于在源码中插入通用文本序列和 头部块。 6）源码浏览器，用于快速寻找、定位和分析应用程序 中的代码和数据。 7）函数浏览器，用于在程序中对函数进行快速导航。 8）函数略图（Function Outlining），可形成某个源文 件的函数视图
9）带有一些内置工具，例如“FindinFiles"等10）集模拟调试和目标硬件调试于一体。11）配置向导，可实现图形化的快速生成启动文件和配置文件。12）可与多种第三方工具和软件版本控制系统接口13）带有Flash编程工具对话窗口。14）丰富的工具设置对话窗口。15）完善的在线帮助和用户指南
9）带有一些内置工具，例如“Find in Files”等。 10）集模拟调试和目标硬件调试于一体。 11）配置向导，可实现图形化的快速生成启动文件和配 置文件。 12）可与多种第三方工具和软件版本控制系统接口。 13）带有Flash编程工具对话窗口。 14）丰富的工具设置对话窗口。 15）完善的在线帮助和用户指南
使用MDK-ARM作为嵌入式开发工具，其开发的流程与其他开发工具基本一样，一般可以分以下几步：1）新建一个工程，从处理器库中选择目标芯片。2）自动生成启动文件或使用芯片厂商提供的基于CMSIS标准的启动文件及固件库。3）配置编译器环境。4）用C语言或汇编语言编写源文件。5）纟编译目标应用程序。6）修改源程序中的错误。7）调试应用程序
使用MDK-ARM作为嵌入式开发工具，其开发的流程与 其他开发工具基本一样，一般可以分以下几步： 1）新建一个工程，从处理器库中选择目标芯片。 2）自动生成启动文件或使用芯片厂商提供的基于 CMSIS标准的启动文件及固件库。 3）配置编译器环境。 4）用C语言或汇编语言编写源文件。 5）编译目标应用程序。 6）修改源程序中的错误。 7）调试应用程序
KeilMDK主要能够为开发者提供以下开发优势。（1）启动代码生成向导。启动代码和系统硬件结合紧密。只有使用汇编语言才能编写，因此成为许多开发者难以跨越的门槛。KeilMDK的uVision5工具可以自动生成完善的启动代码，并提供图形化的窗口，方便修改。无论是对于初学者还是对于有经验的开发者而言。都能大大节省开发时间，提高系统设计效率。（2）设备模拟器。KeilMDK的设备模拟器可以仿真整个目标硬件，如快速指令集仿真、外部信号和I/O端口仿真、中断过程仿真、片内外围设备仿真等。这使开发者在没有硬件的情况下也能进行完整的软件设计开发与调试工作，软硬件开发可以同步进行，大大缩短了开发周期。（3）性能分析器。KeilMDK的性能分析器可辅助开发者查看代码覆盖情况、程序运行时间、函数调用次数等高端控制功能，帮助开发者轻松地进行代码优化，提高嵌入式系统设计开发的质量
Keil MDK主要能够为开发者提供以下开发优势。 （1）启动代码生成向导。启动代码和系统硬件结合紧 密。只有使用汇编语言才能编写，因此成为许多开发者难以 跨越的门槛。Keil MDK的μVision5工具可以自动生成完善的 启动代码，并提供图形化的窗口，方便修改。无论是对于初 学者还是对于有经验的开发者而言。都能大大节省开发时间 ，提高系统设计效率。 （2）设备模拟器。Keil MDK的设备模拟器可以仿真整 个目标硬件，如快速指令集仿真、外部信号和I/O端口仿真、 中断过程仿真、片内外围设备仿真等。这使开发者在没有硬 件的情况下也能进行完整的软件设计开发与调试工作，软硬 件开发可以同步进行，大大缩短了开发周期。 （3）性能分析器。Keil MDK的性能分析器可辅助开发 者查看代码覆盖情况、程序运行时间、函数调用次数等高端 控制功能，帮助开发者轻松地进行代码优化，提高嵌入式系 统设计开发的质量
（4）RealView编译器。KeilMDK的RealView编译器与ARM公司以前的工具包ADS相比，其代码尺寸比ADS1.2编译器的代码尺对小10%，其代码性能也比ADS1.2编译器的代码性能提高了至少20%。（5）ULINK2/Pro仿真器和FLASH编程模块。KeilMDK无须寻求第三方编程软硬件的支持。通过配套的ULINK2仿真器与FLASH编程工具，可以轻松地实现CPU片内FLASH和外扩FLASH烧写。并支持用户自行添加PLASH编程算法，而且支持FLASH的整片删除、扇区册删除、编程前自动册删除和编程后自动校验等功能。（6）Cortex系列内核。Cortex系列内核具备高性能和低成本等优点。是ARM公司最新推出的微控制器内核，是单片机应用的热点和主流。而KeilMDK是第一款支持Cortex系列内核开发的开发工具。并为开发者提供了完善的工具集，因此，可以用它设计与开发基于Cortex-M3内核的STM32嵌入式系统
（4）Real View编译器。Keil MDK的Real View编译器 与ARM公司以前的工具包ADS相比，其代码尺寸比ADS1.2 编译器的代码尺对小10％，其代码性能也比ADS1.2编译器 的代码性能提高了至少20％。 （5）ULINK2/Pro仿真器和FLASH编程模块。Keil MDK 无须寻求第三方编程软硬件的支持。通过配套的ULINK2仿 真器与FLASH编程工具，可以轻松地实现CPU片内FLASH 和外扩FLASH烧写。并支持用户自行添加 PLASH 编程算法 ，而且支持 FLASH 的整片删除、扇区删除、编程前自动删 除和编程后自动校验等功能。 （6）Cortex系列内核。Cortex系列内核具备高性能和 低成本等优点。是ARM公司最新推出的微控制器内核，是单 片机应用的热点和主流。而Keil MDK是第一款支持Cortex系 列内核开发的开发工具。并为开发者提供了完善的工具集， 因此，可以用它设计与开发基于Cortex-M3内核的STM32嵌 入式系统
（7）提供专业的本地化技术支持和服务。KeilMDK的国内用户可以享受专业的本地化技术支持和服务，如电话、E-mail、论坛和中文技术文档等，这将为开发者设计出更有竞争力的产品提供更多的助力。此外，KeilMDK还具有自已的实时操作系统（RTOS），即RTX。传统的8位或16位单片机往往不适合使用实时操作系统，但Cortex-M3内核除了为用户提供更强劲的性能、更高的性价比。还具备对小型操作系统的良好支持，因此在设计和开发STM32嵌人式系统时，开发者可以在KeilMDK上使用RTOS。使用RTOS可以为工程组织提供良好的结构，并提高代码的重复使用率，使程序调试更加容易、项目管理更加简单
（7）提供专业的本地化技术支持和服务。Keil MDK的 国内用户可以享受专业的本地化技术支持和服务，如电话、 E-mail、论坛和中文技术文档等，这将为开发者设计出更有 竞争力的产品提供更多的助力。 此外，Keil MDK还具有自己的实时操作系统（RTOS） ，即RTX。传统的8位或16位单片机往往不适合使用实时操 作系统，但Cortex-M3内核除了为用户提供更强劲的性能、 更高的性价比。还具备对小型操作系统的良好支持，因此在 设计和开发STM32嵌人式系统时，开发者可以在Keil MDK上 使用RTOS。使用RTOS可以为工程组织提供良好的结构， 并提高代码的重复使用率，使程序调试更加容易、项目管理 更加简单