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本帖最后由 正点原子 于 2022-8-29 09:51 编辑
1)实验平台:正点原子MiniPro STM32H750开发板
2)平台购买链接:https://detail.tmall.com/item.htm?id=677017430560
3)全套实验源码+手册+视频下载地址:http://www.openedv.com/docs/boar ... 32h750_minipro.html
4)MiniPro STM32H750技术交流QQ群:756580169
第八章 新建HAL版本MDK工程
在前面的章节我们介绍了STM32H7xx官方固件包的一些知识,本章我们将讲解新建HAL库版本的MDK工程的详细步骤。我们把本章新建好的工程放在光盘里,路径:4,程序源码\2,标准例程-HAL库版本\实验0 基础入门实验\实验0-3,新建工程实验-HAL库版本,大家在学习新建工程过程中间遇到一些问题,可以直接打开这个工程,然后对比学习。
本章将分为如下三个小节:
8.1 新建HAL库版本MDK工程
8.2 下载验证
8.3 分散加载文件简介
8.1 新建HAL库版本MDK工程
本节我们将教大家如何新建一个STM32H750的HAL库版本MDK5工程。为了方便大家参考,我们将本节最终新建好的工程模板存放在A盘:4、程序源码\2,标准例程-HAL库版本\实验0 基础入门实验\实验0-3,新建工程实验-HAL库版本,如遇新建工程问题,请打开该实验对比。
整个新建过程比较复杂,我们将其拆分为5个步骤进行讲解,请准备大概2个小时时间,耐心细致的做完!对你后续的学习非常有帮助!
在新建工程之前,首先我们要做如下准备:
1、 STM32Cube官方固件包:我们使用的固件包版本是STM32Cube_FW_H7_V1.6.0,固件包路径:A盘8,STM32参考资料1,STM32CubeH7固件包。
2、开发环境搭建:参考本书第三章相关内容。
8.1.1 新建工程文件夹
新建工程文件夹分为2个步骤:1,新建工程文件夹;2,拷贝工程相关文件。
1. 新建工程文件夹
首先我们在桌面新建一个工程根目录文件夹,后续的工程文件都将在这个文件夹里建立,我们把这个文件夹重命名为:实验0-3,新建工程实验-HAL库版本。如图8.1.1.1所示:
图8.1.1.1 新建工程根目录文件夹
为了让工程的文件目录结构更加清晰易懂,我们会在工程根目录文件夹下建立以下几个文件夹,每个文件夹名称及其作用如表8.1.1.1所示:
表8.1.1.1 工程根目录新建文件夹及其作用
新建完成以后,最后得到我们的工程根目录文件夹如图8.1.1.2所示。
图8.1.1.2 工程根目录文件夹
另外我们的工程根文件目录下还有一个名为keilkill.bat的可执行文件,双击便可执行。其作用是删除编译器编译后的无关文件,减少工程占用的内存,方便打包。还有一个名为readme的记事本文件,其作用是介绍本实验的各种信息。
工程根目录及其相关文件夹新建好以后,我们需要拷贝一些工程相关文件过来(主要是在Drivers文件夹里面),以便等下的新建工程需要。
2. 拷贝工程相关文件
接下来,我们按图8.1.1.2的根目录文件夹顺序介绍每个文件夹及其需要拷贝的文件。
Drivers文件夹
该文件夹用于存放与硬件相关的驱动层文件,一般包括如表8.1.1.2所示的三个文件夹:
表8.1.1.2 Drivers包含文件夹
BSP文件夹,用于存放正点原子提供的板级支持包驱动代码,如:LED、蜂鸣器、按键等。本章我们暂时用不到该文件夹,不过可以先建好备用。
CMSIS文件夹,用于存放CMSIS底层代码(ARM和ST提供),如:启动文件(.s文件)、stm32h7xx.h等各种头文件。该文件夹我们可以直接从STM32CubeH7固件包(路径:A盘8,STM32参考资料1,STM32CubeH7固件包)里面拷贝,不过由于固件包里面的CMISIS兼容了太多芯片,导致非常大(300多MB),因此我们根据实际情况,对其进行了大幅精简,精简后的CMSIS文件夹大小为2.3MB左右。精简后的CMSIS文件夹大家可以在:A盘4,程序源码1,标准例程-HAL库版本 文件夹里面的任何一个实验的Drivers文件夹里面拷贝过来。
SYSTEM文件夹,用于存放正点原子提供的系统级核心驱动代码,如:sys.c、delay.c和usart.c等,方便大家快速搭建自己的工程。该文件同样可以从:A盘4,程序源码1,标准例程-HAL库版本 文件夹里面的任何一个实验的Drivers文件夹里面拷贝过来。
STM32H7xx_HAL_Driver文件夹,用于存放ST提供的H7xx HAL库驱动代码。该文件夹我们可以直接从STM32CubeH7固件包里面拷贝。直接拷贝“STM32CubeH7固件包Drivers”路径下的“STM32H7xx_HAL_Driver”文件夹到我们工程的Drivers下,只保留Inc和Src文件夹即可。
执行完以上操作后,Drivers文件夹最终结构如图8.1.1.3所示:
图8.1.1.3 工程根目录下的Drivers文件夹
关于工程根目录下的Drivers文件操作到这里就完成了,可以说步骤是有点多。在此过程遇到问题的话,请大家多参考我们提供的实验0-3,新建工程实验-HAL库版本工程,一步步操作。
Middlewares文件夹
该文件夹用于存放正点原子和其他第三方提供的中间层代码(组件/Lib等),如:USMART、MALLOC、TEXT、FATFS、USB、LWIP、各种OS、各种GUI等等。本章我们暂时用不到该文件夹,不过可以先建好备用,后面的实验将会陆续添加各种文件。
Output文件夹
该文件夹用于存放编译器编译工程输出的中间文件,比如:.hex、.bin、.o文件等等。这里不需要操作,后面只需要在MDK里面设置该文件夹为编译过程中间文件的存放文件夹就行。
Projects文件夹
该文件夹用于存放编译器(MDK、IAR等)工程文件,我们主要用MDK,为了方便区分,我们在该文件夹下新建:MDK-ARM文件夹,用于存放MDK的工程文件,如图8.1.1.4所示:
图8.1.1.4 在Projects文件夹下新建MDK-ARM文件夹
User文件夹
User文件夹用于存放HAL库用户配置文件、main.c文件、中断处理文件,以及分散加载文件。
我们首先从官方固件包里面直接拷贝官方的模板工程下的HAL库用户配置文件和中断处理文件到我们的User文件夹里。官方的模板工程路径:STM32Cube_FW_H7_V1.6.0\Projects\ STM32H750B-DK\Templates\Template_Project,打开Template_Project文件夹,如图8.1.1.8所示。
图8.1.1.8 官方模板工程根目录
我们需要的文件就在Inc和Src文件夹里面,在这两个文件夹里面找到:stm32h7xx_it.c、stm32h7xx_it.h、stm32h7xx_hal_conf.h这三个文件,并且拷贝到我们的User文件夹下。
最后在User文件夹下新建一个命名为SCRIPT的文件夹,用于存放分散加载文件。分散加载文件直接在我们的实验0-2,新建工程实验-HAL库版本工程对应位置拷贝过来,后面再给大家讲解。main.c文件我们也是放在User文件夹里面的,后面在MDK里面教大家新建.c文件并保存。
8.1.2 新建一个工程框架
首先,打开MDK软件。然后点击ProjectNew uVision Project如图8.1.2.1所示:
图8.1.2.1 新建MDK工程
然后弹出工程命名和保存的操作窗口,我们将工程文件保存路径设置在上一节新建的工程文件夹内,具体路径为:桌面实验0-2,新建工程实验-寄存器版本ProjectsMDK-ARM,工程名字我们取:atk_h750,最后点击保存即可。具体操作窗口如图8.1.2.2所示:
图8.1.2.2 保存工程界面
之后,弹出器件选择对话框,如图8.1.2.3所示。因为MiniPRO STM32H750开发板所使用的STM32型号为STM32H750VBT6,所以我们选择:STMicroelectronicsSTM32H7 SeriesSTM32H750STM32H750VBTx(如果使用的是其他系列的芯片,选择相应的型号就可以了,特别注意:一定要安装对应的器件pack才会显示这些内容哦!!如果没得选择,请关闭MDK,然后安装 A盘:6,软件资料\1,软件\MDK5\ Keil.STM32H7xx_DFP.2.5.0.pack这个安装包后重试)。
图8.1.2.3 器件选择界面
点击OK,MDK会弹出Manage Run-Time Environment对话框,如图8.1.2.4所示:
图8.2.1.4 Manage Run-Time Environment界面
这是MDK5新增的一个功能,在这个界面,我们可以添加自己需要的组件,从而方便构建开发环境,不过这里我们不做介绍。所以在图8.1.2.4所示界面,我们直接点击Cancel,即可,得到如图8.1.2.5所示界面:
图8.1.2.5 工程初步建立
此时,我们打开MDK-ARM文件夹,会看到MDK在该文件夹下自动创建了3个文件夹(DebugConfig、Listings和Objects),如图8.1.2.6所示:
图8.1.2.6 MDK新建工程时自动创建的文件夹
这三个文件夹的作用如表8.1.2.1所示:
表8.1.2.1 三个文件夹及其作用
编译过程产生的链接列表、调试信息、预览、lib等文件,统称为中间文件。为了统一管理,方便使用,我们会把输出在Listings和Objects文件夹的内容,统一改为输出到Output文件夹(通过魔术棒设置),我们先把MDK自动生成的这两个文件夹(Listings和Objects)删除。
至此,我们还只是建了一个框架,还有好几个步骤要做,比如添加文件、魔术棒设置、编写main.c等。
8.1.3 添加文件
本节将分5个步骤:1,设置工程名和分组名;2,添加启动文件;3,添加SYSTEM源码4,添加 User 源码;5,添加 STM32H7xx_HAL_Driver 源码。
1. 设置工程名和分组名
在ProjectTarget上右键,选择Manage Project Items…(方法一)或在菜单栏点击品字形红绿白图标(方法二)进入工程管理界面,如图8.1.3.1所示:
图8.1.3.1 进入工程管理界面
在工程管理界面,我们可以执行设置工程名字(Project Targets)、分组名字(Groups)以及添加每个分组的文件(Files)等操作。我们设置工程名字为:Template,并设置四个分组:Startup(存放启动文件)、User(存放main.c等用户代码)、Drivers/SYSTEM(存放系统级驱动代码)、Readme(存放工程说明文件),如图8.1.3.2所示:
图8.1.3.2 设置工程名和分组名
设置好之后,我们点击OK,回到MDK主界面,可以看到我们设置的工程名和分组名如图8.1.3.3所示:
图8.1.3.3 设置成功
这里我们只是新建了一个简单的工程,并没有添加BSP、Middlewares等分组,后面随着工程复杂程度的增加,我们需要一步步添加对应的分组。
注意:为了让工程结构清晰,我们会尽量让MDK的工程分组和我们前面新建的工程文件夹对应起来,由于MDK分组不支持多级目录,因此我们将路径也带入分组命名里面,以便区分。如:User分组对应User文件夹里面的源码,Drivers/SYSTEM分组,对应Drivers/SYSTEM文件夹里面的源码,Drivers/BSP分组对应Drivers/BSP文件夹里面的源码等。
2. 添加启动文件
启动文件(.s文件)包含STM32的启动代码,其主要作用包括:1、堆栈(SP)的初始化;2、初始化程序计数器(PC);3、设置向量表异常事件的入口地址;4、调用main函数等,是每个工程必不可少的一个文件,我们在本书第九章会有详细介绍。
启动文件由ST官方提供,存放在STM32CubeH7软件包的:DriversCMSISDevice STSTM32H7xxSourceTemplatesarm文件夹下。因为我们开发板使用的是STM32H750VBT6,对应的启动文件为:startup_stm32h750xx.s,为了节省空间,在精简版CMSIS文件夹里面我们把其他启动文件都删了。
关于启动文件的说明,我们就介绍这么多,接下来我们看如何添加启动文件到工程里面。我们有两种方法给MDK的分组添加文件:1,双击Project下的分组名添加。2,进入工程管理界面添加。
这了我们使用方法1添加(路径:实验0-3,新建工程实验-HAL库版本\Drivers\CMSIS\
Device\ST\STM32H7xx\Source\Templates\arm),如图8.1.3.4所示:
图8.1.3.4 双击分组添加启动文件(startup_stm32h750xx.s)
上图中,我们也可以点击Add按钮进行文件添加。添加完后,点击Close,完成启动文件
添加,得到工程分组如图8.1.3.5所示:
图8.1.3.5 启动文件添加成功
3. 添加SYSTEM源码
这里我们在工程管理界面(方法2)进行SYSTEM源码添加。点击:按钮,进入工程管理界面,选中Drivers/SYSTEM分组,然后点击:Add Files,进入文件添加对话框,依次添加delay.c、sys.c和usart.c到该分组下,如图8.1.3.6所示:
图8.1.3.6 添加SYSTEM源码
注意:这些源码都是在第8.1.1小节的第二步拷贝过来的,如果之前没拷贝,是找不到这些源码的。添加完成后,如图8.1.3.7所示:
图8.1.3.7 SYSTEM源码添加完成
4. 添加User源码
这里我们在工程管理界面(方法2)进行User源码添加。点击:按钮,进入工程管理界面,选中User分组,然后点击:Add Files,进入文件添加对话框,依次添加stm32h7xx_it.c和system_stm32h7xx.c到该分组下,如图8.1.3.8所示:
图8.1.3.8 添加User源码
注意:这些源码都是在第8.1.1小节的第二步拷贝过来的,如果之前没拷贝,是找不到这些源码的。添加完成后,如图8.1.3.9所示:
图8.1.3.9 User源码添加完成
5. 添加STM32H7xx_HAL_Driver源码
接下来我们往Drivers/STM32H7xx_HAL_Driver分组里添加文件。点击:按钮,进入工程管理界面,选中Drivers/STM32H7xx_HAL_Driver分组,然后点击:Add Files,进入文件添加对话框,依次添加stm32h7xx_hal.c、stm32h7xx_hal_cortex.c、stm32h7xx_hal_dma.c、stm32h7xx_hal_gpio.c、stm32h7xx_hal_pwr.c、stm32h7xx_hal_pwr_ex.c、stm32h7xx_hal_rcc.c、stm32h7xx_hal_rcc_ex.c、stm32h7xx_hal_uart.c、stm32h7xx_hal_uart_ex.c、stm32h7xx_hal_usart.c和stm32h7xx_hal_usart_ex.c到该分组下,如图8.1.3.10所示:
图8.1.3.10 添加STM32H7xx_HAL_Driver源码
添加完成后,如图8.1.3.11所示:
图8.1.3.11 STM32H7xx_HAL_Driver源码添加完成
可以看到分组中有些.c文件有个小钥匙的符号,这是因为官方的固件包的文件设置了只读权限,我们取消只读权限就好了,方法如图8.1.2.12所示。
图8.1.2.12 取消工程文件夹的只读权限
8.1.4 魔术棒设置
为避免编写代码和编译报错,我们需要通过魔术棒对MDK工程进行相关设置。在MDK主界面,点击:(魔术棒图标,即Options for Target按钮),进入工程设置对话框,我们将进行如下几个选项卡的设置。
1. 设置Target选项卡
在魔术棒Target选项卡里面,我们进行如图8.1.4.1所示设置:
图8.1.4.1 Target选项卡设置
上图中,我们设置芯片所使用的外部晶振频率为8Mhz,选择ARM Compiler版本为:Use default compiler version 5(即AC5编译器)。
这里我们说明一下AC5和AC6编译的差异,如表8.1.4.2所示:
表8.1.4.1 AC5&AC6简单对比
由于AC5对中文支持比较好,且兼容性相对好一点,为了避免不必要的麻烦,我们推荐大家使用AC5编译器。为了让大家自由选择,我们正点原子的源码,也是支持AC6编译器的,不过在选项卡设置上稍有差异,具体差异如表8.1.4.2所示:
表8.1.4.2 AC5&AC6设置差异
2. 设置Output选项卡
在魔术棒Output选项卡里面,进行如图8.1.4.2所示设置:
图8.1.4.2 设置Output选项卡
注意,我们勾选:Browse Information,用于输出浏览信息,这样就可以使用go to definition查看函数/变量的定义,对我们后续调试代码比较有帮助,如果不需要调试代码,则可以去掉这个勾选,以提高编译速度。
3. 设置Listing选项卡
在魔术棒Listing选项卡里面,进行如图8.1.4.3所示设置:
图8.1.4.3 设置Listing选项卡
经过Output和Listing这两步设置,原来存储在Objects和Listings文件夹的内容(中间文件)就都改为输出到Output文件夹了。
4. 设置C/C++选项卡
在魔术棒C/C++选项卡里面,进行如图8.1.4.4所示设置:
图8.1.4.4 设置C/C++选项卡
在②处设置了全局宏定义:STM32H750xx,用于定义所用STM32型号,在stm32h7xx.h里面会用到该宏定义。
在③处设置了优化等级为-O0,可以得到最好的调试效果,当然为了提高优化效果提升性能并降低代码量,可以设置-O1~-O3,数字越大效果越明显,不过也越容易出问题。注意:当使用AC6编译器的时候,这里推荐默认使用-O1优化。
在④处勾选C99模式,即使用C99 C语言标准。
在⑤处,我们可以进行头文件包含路径设置,点击此按钮,进行如图8.1.4.5所示设置:
图8.1.4.5 设置头文件包含路径
上图中我们设置了4个头文件包含路径,其中3个在Drivers文件夹下,一个在User文件夹下。为避免频繁设置头文件包含路径,正点原子最新源码的include全部使用相对路径,也就是我们只需要在头文件包含路径里面指定一个文件夹,那么该文件夹下的其他文件夹里面的源码,如果全部是使用相对路径,则无需再设置头文件包含路径了,直接在include里面就指明了头文件所在。
关于相对路径,这里大家记住3点:
1,默认路径就是指MDK工程所在的路径,即.uvprojx文件所在路径(文件夹)
2,“./”表示当前目录(相对当前路径,也可以写做“.\”)
3,“../”表示当前目录的上一层目录(也可以写做“..\”)
举例来说,上图中:..\..\Drivers\CMSIS\Device\ST\STM32H7xx\Include,前面两个“..\”,表示Drivers文件夹在当前MDK工程所在文件夹(MDK-ARM)的上2级目录下,具体解释如图8.1.4.6所示:
图8.1.4.6 ..\..\Drivers\CMSIS\Device\ST\STM3H7xx\Include的解释
上图表示根据头文件包含路径:..\..\Drivers\CMSIS\Device\ST\STM32H7xx\Include,编译器可以找到⑥处所包含的这些头文件,即代码里面可以直接include这些头文件使用。
再举个例子,在完成如图6.1.4.5所示的头文件包含路径设置以后,我们在代码里面编写:
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
即表示当前头文件包含路径所指示的4个文件夹里面,肯定有某一个文件夹包含了:SYSTEM/sys/sys.h的路径,实际上就是在Drivers文件夹下面,两者结合起来就相当于:
#include "../../Drivers/SYSTEM/sys/sys.h"
这就是相对路径。它既可以减少头文件包含路径设置(即减少MDK配置步骤,免去频繁设置头文件包含路径的麻烦),同时又可以很方便的知道头文件具体在那个文件夹,因此我们推荐在编写代码的时候使用相对路径。
关于相对路径,我们就介绍这么多,大家搞不明白的可以在网上搜索相关资料学习,也可以在后面的学习,分析我们其他源码,慢慢体会,总之不难,但是好用。
最后,我们如果使用AC6编译器,则在图6.1.4.4的Misc Controls处需要设置:-Wno-invalid-source-encoding,避免中文编码报错,如果使用AC5编译器,则不需要该设置!!
5. 设置Debug选项卡
在魔术棒Debug选项卡里面,进行如图8.1.4.7所示设置:
图8.1.4.7 Debug选项卡设置
图中,我们选择使用:CMSIS-DAP仿真器,使用SW模式,并设置最大时钟频率为10Mhz,以得到最高下载速度。当我们将仿真器和开发板连接好,并给开发板供电以后,仿真器就会找到开发板芯片,并在SW Device窗口显示芯片的IDCODE、Device Name等信息(图中⑤处),当无法找到时,请检查供电和仿真器连接状况。
6. 设置Utilities选项卡
在魔术棒Debug选项卡里面,进行如图8.1.4.8所示设置:
图8.1.4.8 Utilities选项卡设置
图中⑥处下载算法STM32H750,是MDK默认添加的,针对STM32H750系列产品。除此之外,我们还要添加STM32H750VB_W25Q64@ALIENTEK.FLM算法,点击⑦处按钮添加即可。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)。
7. 添加分散加载文件
由于STM32H750VBT6芯片内部的FLASH的空间比较少(只有128KB)。对于大的工程,这个FLASH空间是不够用的,为了解决这个问题,同时方便后续工程的新建,我们统一使用分散加载的方式来决定FLASH内存的分配,而不用MDK默认的设置。关于分散加载是什么?我们后面8.3小节会讲解,请大家先跟着我们把新建工程完成。
分散加载的文件已经为大家准备好了,可以在实验0-3,新建工程实验-HAL库版本\User\SCRIPT,或者在(A盘)/程序源码/STM32启动文件/分散加载_HAL库版本/SCRIPT中拷贝qspi_code.scf文件到我们的工程User\SCRIPT路径下,如图8.1.4.9所示。
图8.1.4.9 拷贝分散加载文件到工程
注意:这里的分散加载文件寄存器跟HAL库是不一样的,我们建立HAL库工程,所以必需用HAL库版本的分散加载文件。
接下来我们需要对MDK进行配置,相当于把分散加载文件关联到工程里。方法:点击魔术棒, Linker选项卡取消勾选:Use Memory Layout from Target DialogScatter File路径选择SCRIPT文件夹 选择qspi_code.scf文件,然后,在disable Warnings一栏,添加:6314,6329,屏蔽6314和6329这两个警告。如不屏蔽,当分散加载里面有某些段(section)没用到,则会报警告,所以我们需要屏蔽这两个警告。如图8.1.4.10所示。
图8.1.4.10 添加分散加载文件
至此,添加分散加载文件的相应操作就完成了。
8.1.5 添加main.c,并编写代码
在MDK主界面,点击:,新建一个main.c文件,并保存在User文件夹下。然后双击User分组,弹出添加文件的对话框,将User文件夹下的main.c文件添加到User分组下。得到如图8.1.5.1所示的界面:
图8.1.5.1 在User分组下加入main.c文件
至此,我们就可以开始编写我们自己的代码了。我们在main.c文件里面输入如下代码:
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
void led_init(void); /* LED初始化函数声明 */
int main(void)
{
sys_cache_enable(); /* 打开L1-Cache */
HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */
sys_stm32_clock_init(240, 2, 2, 4); /* 设置时钟, 480Mhz */
delay_init(480); /* 延时初始化 */
led_init(); /* LED初始化 */
while(1)
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_SET); /* PB4置1 */
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_RESET); /* PE5置0 */
delay_ms(500);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET); /* PE5置1 */
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_RESET); /* PE6置0 */
delay_ms(500);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_SET); /* PE6置1 */
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_RESET); /* PB4置0 */
delay_ms(500);
}
}
/**
* @brief 初始化LED相关IO口, 并使能时钟
* @param 无
* @retval 无
*/
void led_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); /* PB4时钟使能 */
__HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); /* PE6时钟使能 */
__HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); /* PE5时钟使能 */
gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_4; /* LED0引脚 */
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; /* 推挽输出 */
gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP; /* 上拉 */
gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH; /* 高速 */
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &gpio_init_struct); /* 初始化LED0引脚 */
gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_6; /* LED1引脚 */
HAL_GPIO_Init(GPIOE, &gpio_init_struct); /* 初始化LED1引脚 */
gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_5; /* LED2引脚 */
HAL_GPIO_Init(GPIOE, &gpio_init_struct); /* 初始化LED2引脚 */
}
此部分代码,在A盘4,程序源码1,标准例程-HAL库版本 实验0 基础入门实验实验0-3,新建最工程实验-HAL库版本Usermain.c里面有,大家可以自己输入,也可以直接拷贝。强烈建议自己输入,以加深对程序的理解和印象!!
注意,这里的include就是使用的相对路径,关于相对路径,请参考前面C/C++选项卡设置章节进行学习。
编写完main.c,我们点击:(Rebuild)按钮,编译整个工程,编译结果如下图所示:
图8.1.5.2 编译结果
编译结果可以看到1个错误,0个警告。这个错误说找不到main.h,因为我们也不需要用到main.h,双击这个错误会弹出下面的stm32h7xx_it.c文件对应包含main.h的语句。我们只需要把它删除,然后重新编译,如图8.1.5.3所示。
图8.1.5.3 删除包含main.h的语句
编译后发现又有一个警告,警告HAL_IncTick函数没有声明,如图8.1.5.4所示。
图8.1.5.4 编译报警告
因为这个函数是在stm32h7xx_hal.c定义了,并且在stm32h7xx_hal.h声明了。我们把stm32h7xx_hal.h包含进来即可。这里还有一个原因是整个工程没有包含stm32h7xx_hal.h的语句,我们需要用到它,所以在这里把它包含进来。官方的main.h是有包含这个头文件的。我们不用main.h文件,我们在stm32h7xx_it.c文件刚才删除包含main.h的语句的位置,编写包含stm32h7xx_hal.h语句,如图8.1.5.5所示。
图8.1.5.5 包含stm32h7xx_hal.h头文件到工程
再进行编译就会发现0错误0警告,结果如图8.1.5.6所示。
图8.1.5.6 编译结果
编译结果提示:代码总大小(Porgram Size)为:FLASH占用13520字节(Code + RO + RW),SRAM占用2008字节(RW + ZI);并成功创建了Hex文件(可执行文件,放在Output目录下)。
总结:如果编译提示有错误/警告,请根据提示,从第一个错误/警告开始解决,直到0错误0警告。如果出错,很有可能是之前的操作存在问题,请对照教程找问题。
另外,我们在Readme分组下还没有添加任何文件,由于只是添加一个说明性质的文件(.txt),并不是工程必备文件,因此这里我们就不添加了,开发板光盘的源码我们是有添加的,大家可以去参考一下。
至此,新建HAL库版本MDK工程完成。
8.2 下载验证
这里我们继续使用DAP仿真器下载,在MDK主界面,点击:(下载按钮,也可以按键盘快捷键:F8),就可以将代码下载到开发板,如图8.2.1所示:
图8.2.1 下载成功
上图提示:Application running…,则表示代码下载成功,且开始运行。此时,看到RGB的红、蓝、绿三种灯轮流亮,类跑马灯。如果有朋友没能下载成功,请看第四章寻找问题,或者直接对照我们提供的实验0-3,新建工程实验-HAL库版本工程设置。
8.3 分散加载文件简介
ARM芯片用于在链接时指定存储器分配方案的文件,称之为分散加载文件(.sct),它可以将不同的代码(.o文件)放在不同的存储空间。关于分散加载的详细介绍,请参考:A盘8,STM32参考资料4,分散加载分散加载文件浅释.pdf,这是周立功公司的一份文档资料,详细介绍了.sct文件的基础概念、语法及应用实例说明,对学习分散加载非常有帮助,请大家务必先学习一下这个文档。
本节,我们仅对.sct文件进行一个简介,方便大家学习。
首先明确一个概念:MDK编译任何STM32工程,都会需要用到分散加载文件。分散加载文件的来源有两种方式:
1,通过MDK自己生成;
2,通过用户指定(用户自己编写);
首先,我们来看MDK自己生成的.sct文件。
选择本章新建工程MDK的魔术棒Linker选项卡里面,进行如图8.3.1所示的设置:
图8.3.1 勾选Use Memory Layout from Target Dialog选项
勾选Use Memory Layout from Target Dialog选项后,MDK就会根据Target选项卡里面的相关设置来决定存储器分配,如图8.3.2所示:
图8.2.2 MDK默认的存储器分配
标号①,是MDK的只读存储区域(ROM)和可读写存储区域(RAM)的配置区域。
标号②处,说明默认将所有的代码(Code + RO Data + RW Data)都存放到IROM1指定的地址范围上。其起始地址为:0X0800 0000,大小为:0X20000。
标号③处,说明默认将所有的变量及堆栈(RW Data + ZI Data)都存放在IRAM1和IRAM2指定的地址范围上。IRAM1的起始地址为:0X2000 0000,大小为:0X20000;IRAM2的起始地址为:0X2400 0000,大小为:0X80000;变量的具体位置由编译器自动分配。
在完成以上两步操作以后,对MDK进行一次编译,在编译成功后,MDK会自动生成一个以工程名命名的.sct文件,存放在Output文件夹里面,如图8.2.3所示:
图8.2.3 MDK自动生成的分散加载文件
打开上图中的test.sct文件,其内容如下:
; *************************************************************
; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
; *************************************************************
LR_IROM1 0x08000000 0x00020000 { ; load region size_region
ER_IROM1 0x08000000 0x00020000 { ; load address = execution address
*.o (RESET, +First)
*(InRoot$$Sections)
.ANY (+RO)
.ANY (+XO)
}
RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000 { ; RW data
.ANY (+RW +ZI)
}
RW_IRAM2 0x24000000 0x00080000 {
.ANY (+RW +ZI)
}
}
LR_IROM1是一个加载域,起始地址为:0X0800 0000,大小为:0X0002 0000。它包含三个运行域分别是:
ER_IROM1运行域,起始地址为:0X0800 0000,大小为:0X0002 0000。
RW_IRAM1运行域,起始地址为:0X2000 0000,大小为:0X0002 0000。
RW_IRAM2运行域,起始地址为:0X2400 0000,大小为:0X0008 0000。
其中:
ER_IROM1为ROM区域,存放:Code + RO Data + RW Data等只读数据,由:.ANY (+RO)指定,即所有只读数据,都存放在这个区域。
RW_IRAM1和RW_IRAM2为RAM区域,存放:RW Data + ZI Data等可读写数据,由:.ANY (+RW +ZI)指定,即所有的可读写数据,都存放在这两个区域,具体存放位置由MDK编译器自动分配。
*.o (RESET, +First):表示优先(+FIRST)将RESET(即中断向量表)段放这个域的起始位置,实际上就是把中断向量表拷贝到最开始的位置。
* (InRoot$$Sections):表示将所有用到的库段放到root区,如:__main.o、__scatter*.o和__dc*.o等。
以上,就是MDK自动生成的.sct文件简介。
接下来,我们看用户指定.sct文件的实现方式。选择本章新建工程MDK的魔术棒Linker选项卡里面,进行如图8.3.4所示的设置:
图8.2.4 取消Use Memory Layout from Target Dialog选项
标号①,取消Use Memory Layout from Target Dialog选项,使用用户自定义分散加载文件。
标号②,新建工程时,已选择SCRIPT\qspi_code_scf.scf分散加载文件。
标号③,点击Edit按钮,即可在MDK里面打开qspi_code_scf.scf分散加载文件。
qspi_code.scf的内容如下:
#! armcc -E
;#! armclang -E --target=arm-arm-none-eabi -mcpu=cortex-m7 -xc
/* 使用说明
! armclang -E --target=arm-arm-none-eabi -mcpu=cortex-m7 -xc, 用于AC6编译报错(L6709E错误)时,请使用此设置
!armcc -E, 用于AC5编译报错(L6709E错误)时,请使用此设置
注意,设置必须放本文件第一行!否则还是报错!请注意调整顺序!
*/
/**
**********************************************************************************************
* @file main.c
* @author 正点原子团队(ALIENTEK)
* @version V1.0
* @date 2020-03-13
* @brief STM32H750分散加载文件(.scf文件)
* @license Copyright (c) 2020-2032, 广州市星翼电子科技有限公司
**********************************************************************************************
* @attention
*
* 实验平台:正点原子 Mini Pro H750开发板
* 在线视频:www.yuanzige.com
* 技术论坛:www.openedv.com
* 公司网址:www.alientek.com
* 购买地址:openedv.taobao.com
*
**********************************************************************************************
*/
#define m_stmflash_start 0X08000000 /* m_stmflash(STM32内部FLASH)域起始地址 */
#define m_stmflash_size 0X20000 /* m_stmflash(STM32内部FLASH)大小,H750是128KB */
#define m_qspiflash_start 0X90000000 /* m_qspiflash(外扩QSPI FLASH)域起始地址 */
#define m_qspiflash_size 0X800000 /* m_qspiflash(外扩QSPI FLASH)大小,W25Q64是8MB */
#define m_stmsram_start 0X24000000 /* m_stmsram(STM32内部RAM)域起始地址,定义在D1,AXI SRAM */
#define m_stmsram_size 0X80000 /* m_stmsram(STM32内部RAM)大小,AXI SRAM共512KB */
LR_m_stmflash m_stmflash_start m_stmflash_size /* LR_m_stmflash加载域 */
{
/* ER_m_stmfalsh运行域,起始地址为:m_stmflash_start,大小为:m_stmflash_size */
ER_m_stmflash m_stmflash_start m_stmflash_size {
/* 优先(+FIRST)将RESET(中断向量表)段放这个域,实际上就是把中断向量表拷贝到m_stmflash_start */
/* RESET是一个段名,表示中断向量表(在.s文件定义);+FIRST表示时第一个要加载的. */
*.o (RESET, +First)
/* 将所有的库段(C/C++标准库)放在root region.如__main.o,__scatter*.o等 */
* (InRoot$$Sections)
* (Veneer$$Code)
libinit.o
libinit2.o
libshutdown.o
libshutdown2.o
__rtentry.o
__rtentry2.o
__rtentry4.o
rtexit.o
rtexit2.o
use_no_semi_2.o
heapauxi.o
use_no_semi.o
sys_stackheap_outer.o
exit.o
libspace.o
fpinit.o
lludivv7m.o
startup_stm32h750xx.o
rt_locale_intlibspace.o
lc_numeric_c.o
lc_ctype_c.o
main.o
sys.o
usart.o
delay.o
pwr.o
/* H7的QSPI接口不支持读时写,因此必须把以下3个文件放到内部FLASH,以保证可以
对QSPI FLASH的写入 */
qspi.o
norflash.o
norflash_ex.o
/* 针对HAL库驱动添加到内部的文件 */
system_stm32h7xx.o
stm32h7xx_hal.o
stm32h7xx_hal_cortex.o
stm32h7xx_hal_rcc.o
stm32h7xx_hal_rcc_ex.o
stm32h7xx_hal_gpio.o
stm32h7xx_hal_dma.o
stm32h7xx_hal_dma_ex.o
stm32h7xx_hal_qspi.o
stm32h7xx_hal_pwr.o
stm32h7xx_hal_pwr_ex.o
}
/* RW_m_stmsram运行域,起始地址为:m_stmsram_start,大小为:m_stmsram_size. */
RW_m_stmsram m_stmsram_start m_stmsram_size {
.ANY (+RW + ZI) /* 将所有用到的RAM都放在这个区域 */
}
}
LR_m_qspiflash m_qspiflash_start m_qspiflash_size /* LR_m_qspiflash加载域 */
{
/* ER_m_qspiflash加载域,起始地址为:m_qspiflash_start,大小为:m_qspiflash_size */
ER_m_qspiflash m_qspiflash_start m_qspiflash_size {
.ANY (+RO) /* 将只读数据(+RO)放这个域,任意分配.相当于程序就是存放在这个域的 */
}
}
相比于MDK自己生成的分散加载文件,我们自己编写的相对复杂一些,qspi_code.scf分散加载文件包含2个加载域,3个运行域,分别是:
LR_m_stmflash加载域,起始地址为:m_stmflash_start(宏定义,实际值:0X0800 0000),大小为:m_stmflash_size(宏定义,实际值:0X20000)。它包含二个运行域分别是:
ER_m_stmflash运行域,起始地址为:m_stmflash_start(宏定义,实际值:0X0800 0000),大小为:m_stmflash_size(宏定义,实际值:0X20000)。
RW_m_stmsram运行域,起始地址为:m_stmsram_start(宏定义,实际值:0X2400 0000)大小为:m_stmsram_size(宏定义,实际值:0X80000)。
LR_m_qspiflash加载域,起始地址为:m_qspiflash_start(宏定义,实际值:0X9000 0000)大小为:m_qspiflash_size(宏定义,实际值:0X80000)。它包含一个运行域:
ER_m_qspiflash运行域,起始地址为:m_qspiflash_start(宏定义,实际值:0X9000 0000)大小为:m_qspiflash_size(宏定义,实际值:0X80000)。
具体的存储器分配情况为:
ER_m_stmflash运行域,包含:*.o (RESET, +First)开始到delay.o结束的相关代码,这些代码运行在内部FLASH,可以得到最佳的性能。需要注意的是:这些代码大部分都是必须放到内部FLASH,否则无法正常运行!!
ER_m_qspiflash运行域,所有没有在ER_m_stmflash运行域指定的代码,都被放在这个运行域,这些代码运行在外部SPI FLASH,速度比内部FLASH慢一些。
RW_m_stmsram运行域,所有变量及堆栈(RW Data + ZI Data)都存放在这个运行域。
以上分散加载文件,由正点原子编写,为了方便大家使用,不用频繁修改.sct文件,特意将.ANY ROM区域放在外部SPI FLASH,这样大家在新增.c参与编译时,默认就是存放在外部SPI FLASH的,这样使用起来就更方便。
注意事项:
1、如果你新增的代码,对速度有要求,可以将其对应的.o添加到内部FLASH,即放在:ER_m_stmflash运行域。
2、如果添加新代码后,程序无法正常运行(通常表现为黑屏/不启动),可以尝试将新增的.o放到ER_m_stmflash运行域后(重新编译)再尝试。如果还不行,可以尝试将所有代码都放到ER_m_stmflash运行域后再尝试。
至此,分散加载文件就给大家介绍完了。
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曾经有一段真挚的爱情摆在我的面前,我没有珍惜,现在想起来,还好我没有珍惜……
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