STM32系列微控制器開發(fā)工具與應(yīng)用——keil
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5.1 Keil MDK介紹
Keil是德國知名軟件公司Keil（現(xiàn)已并入ARM 公司）開發(fā)的微控制器軟件開發(fā)平臺(tái)，是目前ARM內(nèi)核單片機(jī)開發(fā)的主流工具。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些功能組合在一起。uVision當(dāng)前最高版本是uVision3,它的界面和常用的微軟VC++的界面相似，界面友好，易學(xué)易用，在調(diào)試程序，軟件仿真方面也有很強(qiáng)大的功能。因此很多開發(fā)ARM應(yīng)用的工程師，都對(duì)它十分喜歡。
5.1.1 開發(fā)過程及集成開發(fā)環(huán)境簡介
1. Keil的軟件開發(fā)周期
使用Keil來開發(fā)嵌入式軟件，開發(fā)周期和其他的平臺(tái)軟件開發(fā)周期是差不多的，大致有以下幾個(gè)步驟：
1. 創(chuàng)建一個(gè)工程，選擇一塊目標(biāo)芯片，并且做一些必要的工程配置。
2. 編寫C或者匯編源文件。
3. 編譯應(yīng)用程序。
4. 修改源程序中的錯(cuò)誤。
5. 聯(lián)機(jī)調(diào)試。
下面這種結(jié)構(gòu)圖完整描述了Keil開發(fā)軟件的整個(gè)過程。
2. uVision3 集成開發(fā)環(huán)境
uVision3 IDE是一款集編輯，編譯和項(xiàng)目管理于一身的基于窗口的軟件開發(fā)環(huán)境。uVision3集成了C語言編譯器，宏編譯，鏈接/定位，以及HEX文件產(chǎn)生器。uVision3具有如下特性：
? 功能齊全的源代碼編輯器，
? 用于配置開發(fā)工具的設(shè)備庫，
? 用于創(chuàng)建工程和維護(hù)工程的項(xiàng)目管理器，
? 所有的工具配置都采用對(duì)話框進(jìn)行，
? 集成了源碼級(jí)的仿真調(diào)試器，包括高速CPU和外設(shè)模擬器，
? 用于往Flash ROM下載應(yīng)用程序的Flash編程工具，
? 完備的開發(fā)工具幫助文檔，設(shè)備數(shù)據(jù)表和用戶使用向?qū)А?br />uVision3具有良好的界面風(fēng)格，下圖是一個(gè)典型的調(diào)試時(shí)的窗口。
? 工程區(qū)：用于訪問文件組和文件，調(diào)試是可以查看CPU寄存器。
? 輸出窗口：顯示編譯結(jié)果，以便快速查找錯(cuò)誤的地方，同時(shí)還是調(diào)試命令輸入輸出窗口，也可以用于顯示查找結(jié)果。
? 內(nèi)存窗口：顯示指定地址內(nèi)村里的內(nèi)容。
? 查看和調(diào)用棧窗口：用于查看和修改變量的值，并且現(xiàn)實(shí)當(dāng)前函數(shù)調(diào)用樹。
? 代碼窗口：用于查看和編輯源文件。
? 外設(shè)對(duì)話框：檢查微控制的片上外設(shè)的狀態(tài)。
3. ULINK USB-JTAG接口適配器
ULINK USB-JTAG是一個(gè)用于連接PC USB口和開發(fā)板JTAG口的小硬件適配器。通過ULINK你可以在真實(shí)的目標(biāo)板上創(chuàng)建，下載和測(cè)試嵌入式應(yīng)用。ULINK支持如下操作：
? 下載目標(biāo)程序。
? 檢查內(nèi)存和寄存器。
? 單步運(yùn)行程序。
? 插入多個(gè)斷點(diǎn)。
? 實(shí)時(shí)運(yùn)行程序
? 燒寫FLASH存儲(chǔ)器
5.1.2 工程管理
在項(xiàng)目開發(fā)中，并不是僅有一個(gè)源程序就行了，還要為這個(gè)項(xiàng)目選擇CPU（Keil支持?jǐn)?shù)百種CPU，而這些CPU的特性并不完全相同），確定編譯、匯編、連接的參數(shù)，指定調(diào)試的方式，有一些項(xiàng)目還會(huì)有多個(gè)文件組成等，為管理和使用方便，Keil使用工程（Project）這一概念，將這些參數(shù)設(shè)置和所需的所有文件都加到一個(gè)工程中，只對(duì)工程而不是對(duì)單一的源程序進(jìn)行編譯（匯編）和連接等操作。下面我們就以一個(gè)簡單的例子HelloWorld來講解如何建立工程和配置工程。在這個(gè)例子里，我們將實(shí)現(xiàn)開發(fā)板上的LED1閃爍，本例使用STM32F103C開發(fā)板為目標(biāo)板。
5.1.2.1 新建工程
點(diǎn)擊菜單“Project”，選擇“New uVision Project”，這是將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，要求給將要建立的工程起一個(gè)名字。
選擇你要保存的路徑，輸入工程文件的名字，這里我們就叫HelloWorld，uVision3工程文件的后綴為“.uv2”,然后點(diǎn)擊“Save”。 這時(shí)會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框要求你選擇目標(biāo)設(shè)備的型號(hào)。
你可以根據(jù)你使用的處理器來選擇，如果您所使用的處理器型號(hào)在列表中找不到，也可以找一款與您使用的相兼容的型號(hào)來代替。這里我們選擇STM32F103C8，如圖所示，右邊一欄是對(duì)這個(gè)芯片的基本的說明，然后點(diǎn)擊“OK”。
有些芯片會(huì)提供啟動(dòng)代碼，我們這個(gè)時(shí)候點(diǎn)擊“Yes”，到此一個(gè)工程就建立好了。
5.1.2.2 配置工程
工程建立好了之后，還要對(duì)工程進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)置，以滿足要求。
首先用鼠標(biāo)右鍵(注意用右鍵)點(diǎn)擊左邊工程窗口的“Target 1”，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)菜單，選擇“Options for Target Target 1”（也可以通過點(diǎn)擊工程窗口的Target 1”，然后使用菜單“Project”->“Options for Target Target 1”），即出現(xiàn)工程配置的對(duì)話框，如下圖所示：
這個(gè)對(duì)話框很復(fù)雜，而且根所選擇的芯片有關(guān)，這里共有10個(gè)頁面，絕大多數(shù)選擇默認(rèn)配置即可，下面將對(duì)一些需要注意的配置簡單介紹一下。
1. Output標(biāo)簽頁的設(shè)置
Select Folder for Objects：選擇編譯之后的目標(biāo)文件存儲(chǔ)在哪個(gè)目錄里，默認(rèn)位置為工程文件的目錄里。
Name of Executable：生成的目標(biāo)文件的名字，缺省是工程的名字。
Create Executable：生成OMF以及HEX文件。OMF文件名同工程文件名但沒有帶擴(kuò)展名。
Debug Information：用于Debug版本，生成調(diào)試信息，否則的話無法進(jìn)行單步調(diào)試。
Create Batch File：生成用于實(shí)現(xiàn)整個(gè)編譯過程的批處理文件，使用這個(gè)文件可以脫離IDE對(duì)省程序進(jìn)行編譯。
Create Hex File：這個(gè)選項(xiàng)默認(rèn)情況下未被選中，如果要寫片做硬件實(shí)驗(yàn)就必須選中該項(xiàng)。這一點(diǎn)是初學(xué)者易疏忽的，在此特別提醒注意一定要要選中，否則編譯之不生成Hex文件。
Big Endian：編碼格式，與CPU相關(guān)，如果CPU采用的是Big Endian編碼則勾選上。
Browse Information：產(chǎn)生用于在源文件快速定位的信息。
Create Library：生成lib庫文件，默認(rèn)不選。
在我們剛剛新建的HelloWorld工程中，更改了三個(gè)地方，在工程目錄下新建了一個(gè)Output目錄保存目標(biāo)文件，以避免和源文件混在一起。另外選中了Create Hex File和Browse Information，如上圖所示。
2. C/C++標(biāo)簽頁的設(shè)置
Include Paths：指定頭文件的查找路徑，可以添加多個(gè)。
這里我們所有的選擇保持默認(rèn)選擇就可以了。
3. Debug標(biāo)簽頁的設(shè)置
左邊是對(duì)應(yīng)uVision3的模擬環(huán)境，右邊是針對(duì)仿真器，這里選擇右邊的ULINK Cortex Debugger仿真器為例進(jìn)行說明。
如果已經(jīng)將ULINK仿真器連接到你的電腦，點(diǎn)擊“Settings”你將進(jìn)入ARM Target Driver Setup 界面。
ULINK - JTAG/SWD Adapter：
Serial No：列出了當(dāng)前連接到主機(jī)的所有ULINK適配器的串號(hào)，你可以通過列表選擇要使用的ULINK適配器。
ULINK Version，Device Family以及Firmware Version分別列出了當(dāng)前選擇的ULINK適配器的版本，設(shè)備家族和固件版本。
SWJ，Port：根據(jù)和開發(fā)板接口的類型選擇端口，有JTAG和SW兩種，勾選SWJ表示支持兩種方式。
Max Clock：指定和開發(fā)板的最高通信時(shí)鐘。
JTAG Device Chain：顯示當(dāng)前通過適配器連接上的開發(fā)板。
Automatic Detection：自動(dòng)監(jiān)測(cè)，選擇系統(tǒng)將自動(dòng)檢測(cè)連接上的開發(fā)板，建議使用。
Manual Configuration：手動(dòng)配置，通過手動(dòng)設(shè)置ID CODE，Device Name和IR len等屬性來查找設(shè)備。
Debug：
Cache Options：
? Cache Code：通知調(diào)試器已經(jīng)下載的程序代碼不會(huì)改變，選中的話uVision將不會(huì)從目標(biāo)系統(tǒng)讀取程序代碼。
? Cache Memory：決定調(diào)試程序期間程序停止運(yùn)行的時(shí)候，是否更新存儲(chǔ)器顯示。
Download Options：
? Verify Code Download：比較目標(biāo)存儲(chǔ)器和調(diào)試器上的應(yīng)用程序的內(nèi)容。
? Download to Flash：將代碼下載到所有的存儲(chǔ)器區(qū)域，如果不選中，調(diào)試器不會(huì)把代碼下載到Flash Download Setup中制定的存儲(chǔ)器地址范圍。
Misc Options：
? Use Reset at Startup：選中的時(shí)候，調(diào)試器在開始調(diào)試的時(shí)候會(huì)發(fā)起一次CPU復(fù)位?！?br />Load Application at Startup：將Output標(biāo)簽中指定的可執(zhí)行文件導(dǎo)入到調(diào)試器的起始地址。
Run to Main：開始調(diào)試時(shí)執(zhí)行到Main函數(shù)入口暫停執(zhí)行。
Initialization File：指定一個(gè)包含一組調(diào)試命令的文件，這組命令是調(diào)試器開始工作或者調(diào)試函數(shù)在調(diào)試期間要使用的。
Restore Debug Session Settings：使用上一次調(diào)試過程對(duì)Breakpoints，Watchpoints，Memory Display和Toolbox（如果這些項(xiàng)被選中的話）。
Driver DLL – Parameter：由Device Database設(shè)置的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)DLL，不要修改。
Dialog DLL – Parameter：由Device Database設(shè)置的對(duì)話框DLL，不要修改。
這里我們修改了兩個(gè)地方，選中了Use ULINK和Run to Main，對(duì)ULINK的設(shè)置進(jìn)行了一些調(diào)整，具體的設(shè)置圖5.11所示。
4. Utilities標(biāo)簽頁的設(shè)置
Configure Flash Menu Command
? Use Target Driver for Flash Programming：列表選擇和調(diào)試接口一致的驅(qū)動(dòng)。Init File的設(shè)置也和前面調(diào)試設(shè)置一致。點(diǎn)擊Settings將進(jìn)入Flash Download Setup界面。
Download Function：定義了Flash燒寫的時(shí)候進(jìn)行的操作。
? Erase Full Chip：前面三項(xiàng)要選一，燒寫程序之前擦除整個(gè)Flash存儲(chǔ)器。
? Erase Sectors：燒寫程序之前擦除程序要使用的扇區(qū)。
? Do not Erase：不進(jìn)行擦除操作
? Program：使用當(dāng)前uVision工程的程序燒寫ROM。
? Verify：驗(yàn)證Flash ROM的內(nèi)容和當(dāng)前工程中的程序一致。
? Reset and Run：在燒寫和驗(yàn)證完成之后復(fù)位開發(fā)板并且運(yùn)行程序。
RAM for Algorithm：指定用于燒寫程序的RAM區(qū)域，通常是微控制器上的一段片上空間。
? Start：起始地址。
? Size：大小。
可以通過點(diǎn)擊Add添加，點(diǎn)擊Add你將看到如下的選擇列表，可以根據(jù)你選用的芯片選擇合適的，也可以自己手動(dòng)添加。
? Use External Tool for Flash Programming：使用第三方的工具進(jìn)行Flash下載。
? Command：要使用的Flash燒寫工具的命令文件（通常是一個(gè).exe文件）。
? Arguments：傳遞給Flash燒寫工具的參數(shù)。
? Run Independent：當(dāng)選中的時(shí)候，uVision不等待Flash燒寫完成。不選中的時(shí)候uVision要等待Flash燒寫完成并且在輸出窗口顯示燒寫結(jié)果。
在HelloWorld里面修改了Flash Download Setup，具體的設(shè)置如上圖所示。到此工程設(shè)置就結(jié)束了。
5.1.2.3 打開工程
通過菜單“Project”->“Open Project”來打開一個(gè)現(xiàn)有工程，這時(shí)將彈出一個(gè)打開文件對(duì)話框讓我們選擇要打開的工程文件。
選擇你要打開的工程的路徑，然后點(diǎn)擊“Open”打開工程。我們還可以和打開其他文件一樣，找到一個(gè)后綴為“uv2”的uVision3工程文件，直接雙擊，Windows會(huì)自動(dòng)調(diào)用uVision3打開這個(gè)文件，前提是你電腦已經(jīng)安裝了uVision3并且和“uv2”文件建立了關(guān)聯(lián)。
5.1.3 編寫源程序
選擇菜單“File”->“New”或者點(diǎn)擊工具欄的新建文件按鈕，即可在項(xiàng)目窗口的右側(cè)打開一個(gè)新的文本編輯窗口，在該窗口可以輸入程序代碼。
需要說明的是，源文件就是一般的文本文件，不一定使用Keil軟件編寫，可以使用任意文本編輯器編寫，而且Keil的編輯器對(duì)漢字的支持不好，建議使用UltraEdit之類的編輯軟件進(jìn)行源程序的輸入。
每一個(gè)程序至少有一個(gè)原型為int main(void)的主函數(shù)，這是程序的入口地址，程序?qū)倪@里開始運(yùn)行。此外，我們還需要對(duì)開發(fā)板做一些時(shí)鐘和中斷方面的初始化工作，這些工作將在函數(shù)RCC_Configuration和NVIC_Configuration中完成。源文件的代碼清單如下所示。
#include "stm32f10x_lib.h"
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
void Delay (vu32 nCount);
/******************************************************************************* Function Name : main
* Description : 主程序
* Input : None
* Output : None
* Return : None
******************************************************************************/
int main (void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init (GPIOB, &GPIO_InitStructure);
while (1)
{
GPIO_WriteBit (GPIOB, GPIO_Pin_9,
(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit (GPIOB, GPIO_Pin_9)));
Delay (1000000);
}
}
void Delay (vu32 nCount)
{
for (; nCount != 0; nCount--);
}
代碼編輯完成之后，我們可以保存源文件，選擇菜單“File”->“Save”或者點(diǎn)擊工具欄的保存文件按鈕，可以用來保存源文件。
這時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)保存文件的文件對(duì)話框，選擇你要保存的路徑，輸入文件名HelloWorld.c。注意一定要輸入擴(kuò)展名，如果是c程序文件擴(kuò)展名為.c，如果是匯編文件擴(kuò)展名為.s，習(xí)慣.asm的也可以存儲(chǔ)為.asm。注解說明文件可以保存為.txt的擴(kuò)展名。
源文件編輯完成之后我們還需要將源文件加入到工程中，工程建好之后，在工程窗口的文件頁中，將會(huì)出現(xiàn)“Target 1”，前面有個(gè)“+”號(hào)，點(diǎn)擊“+”號(hào)展開，可以看到下一層的“Source Group 1”，我們需要向這個(gè)里面加入源文件，點(diǎn)擊“Source Group 1”使其反白顯示，然后，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)一個(gè)下拉菜單，如下圖如示。
選中其中的“Add file to Group ‘Source Group 1’”，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，要求尋找源文件，如下圖所示。
注意，該對(duì)話框下面的“文件類型”默認(rèn)為C source file(*.c)，我們可以通過調(diào)整這個(gè)來選擇過濾我們想要格式的文件，從而幫助我們快速查找文件。如果是匯編文件，就選擇“asm source file”；如果是目標(biāo)文件，選擇“Object file”；如果是庫文件，選擇“Library file”。最后點(diǎn)擊“Add”，也可以雙擊要添加的文件進(jìn)行加入。注意：點(diǎn)擊“Add”之后，窗口不會(huì)消失，如果要添加多個(gè)文件，可以不斷添加，添加完畢此時(shí)再點(diǎn)擊“Close”關(guān)閉該窗口。初學(xué)者時(shí)常誤認(rèn)為操作沒有成功而再次雙擊同一文件或者再次點(diǎn)擊“Add”，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)如下的對(duì)話框。
在這里我們把剛新建的HelloWorld.c添加進(jìn)去，文件添加進(jìn)去之后，我們點(diǎn)擊“Source Group 1”前面的“+”號(hào)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)我們剛剛添加的文件HelloWrold.c已在其中了，雙擊文件名，即在代碼區(qū)打開該源程序文件。
除了添加文件，我們還可以添加新的Group，操作和添加文件類似，出現(xiàn)下拉菜單之后我們選擇“New Group”，這時(shí)就會(huì)在工程窗口看到新加的Group。對(duì)Group和添加文件的操作我們還可以通過點(diǎn)擊工具欄上的彩色品字按鈕進(jìn)入“Components，Environment and Books”窗口，如下圖所示。
雙擊列表中的項(xiàng)可以對(duì)該項(xiàng)進(jìn)行重命名操作，點(diǎn)擊空白處可以添加新的項(xiàng)，虛方框按鈕也可以添加新的項(xiàng)，紅叉表示刪除選中的項(xiàng)，上下箭頭用于調(diào)整當(dāng)前選中項(xiàng)在列表中的位置，“Add Files”可以添加新的源文件，操作過程和前面添加文件的操作是一樣的。
5.1.4 編譯程序
程序代碼寫好之后就進(jìn)入編譯程序階段，可以通過菜單，工具欄和浮動(dòng)菜單多種方式來發(fā)起編譯過程，也可以通過批處理文件進(jìn)行，關(guān)于這個(gè)批處理文件在Output標(biāo)簽頁的設(shè)置中提到過。
紅線圈起來的區(qū)域就是對(duì)應(yīng)的菜單編譯命令和工具欄編譯命令。各命令的含義如下：
? Clean target：清除編譯結(jié)果。
? Build target：編譯被修改的文件并且編譯應(yīng)用程序。
? Rebuild all target files：重新編譯所有的源文件并且編譯應(yīng)用程序。
? Batch Build：通過前面輸出的批處理文件進(jìn)行編譯。
? Translate **.*：編譯某個(gè)源文件，**.*代表要編譯的源文件。
? Stop build：只有編譯進(jìn)行過程中這一項(xiàng)才有效。
通過在工程窗口“Target 1”上點(diǎn)擊右鍵，也可以彈出相應(yīng)的編譯菜單，各命令含義和上面一致。
現(xiàn)在就讓我們來編譯我們的“HelloWorld”，如下圖所示，編譯的結(jié)果會(huì)在輸出窗口顯示。
5.1.5 調(diào)試程序
編譯通過只是說明我們的代碼沒有語法錯(cuò)誤，至于源程序中存在的其他錯(cuò)誤，必須通過調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)并解決，事實(shí)上，除了極簡單的程序以外，絕大部分的程序都要通過反復(fù)調(diào)試才能得到正確的結(jié)果，因此，調(diào)試是軟件開發(fā)接下來我們需要運(yùn)行我們的程序來驗(yàn)證是否達(dá)到了預(yù)期的目的。也就是程序調(diào)試，程序調(diào)試往往是程序開發(fā)過程中最難的階段，尤其是對(duì)一些比較大型的程序。下面我們就來看看uVision3對(duì)調(diào)試的支持。
5.1.5.1 常用的調(diào)試命令
在對(duì)工程成功進(jìn)行匯編、連接之后，按Ctrl+F5或者使用菜單Debug->Start/Stop Debug Session即可進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)。進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)后，界面與編輯狀態(tài)相比有明顯的變化，Debug才單項(xiàng)中原來不能用的命令現(xiàn)在已經(jīng)可以使用了，工具欄會(huì)多出一個(gè)用于運(yùn)行和調(diào)試的工具欄，如下圖所示，Debug菜單上的大部分命令可以在此找到對(duì)應(yīng)的快捷按鈕。
常用的Debug菜單命令如下所示：
? Start/Stop Debug Session：開始或者停止調(diào)試。
? Run：一直執(zhí)行下一個(gè)活動(dòng)的斷點(diǎn)。
? Step：單步執(zhí)行。
? Step Over：過程單步執(zhí)行，即將一個(gè)函數(shù)作為一個(gè)語句來執(zhí)行。
? Step out of current Function：跳出當(dāng)前的函數(shù)。
? Run to Cursor line：執(zhí)行到光標(biāo)所在的行。
? Stop Running：停止運(yùn)行。
? Breakpoints：打開斷點(diǎn)對(duì)話框。
? Insert/Remove Breakpoint：在當(dāng)前行插入/刪除一個(gè)斷點(diǎn)。
? Enable/Disable Breakpoint：激活當(dāng)前行的斷點(diǎn)或者使斷點(diǎn)無效。
? Disable All Breakpoints：使程序中所有的斷點(diǎn)都無效。
? Kill all Breakpoints：刪除程序中所有的斷點(diǎn)。
學(xué)習(xí)程序調(diào)試，必須明確兩個(gè)重要的概念，即單步執(zhí)行與全速執(zhí)行。全速執(zhí)行是指一行程序執(zhí)行完了以后緊接著執(zhí)行下一行程序，中間不停止，這樣程序執(zhí)行的速度就很快，并可以看到該段程序執(zhí)行的總體效果，即最終結(jié)果正確還是錯(cuò)誤，但如果程序有錯(cuò)，則難以確認(rèn)錯(cuò)誤出現(xiàn)在哪些程序行。單步執(zhí)行是每次執(zhí)行一行程序，執(zhí)行完該行程序執(zhí)行完以后即停止，等待命令執(zhí)行下一行程序，此時(shí)我們可以觀察該行程序執(zhí)行完以后得到的結(jié)果，是否與我們寫程序行所想要得的結(jié)果相同，借此可以找到程序中問題所在。程序調(diào)試中，這兩種運(yùn)行方式都要用到，要靈活應(yīng)用，可以大大提高調(diào)試效率。
在調(diào)試窗口中，我們可以看到一個(gè)黃色的調(diào)試箭頭，指向了當(dāng)前執(zhí)行到的程序行。
5.1.5.2 斷點(diǎn)設(shè)置
程序調(diào)試時(shí)，有些程序行往往很難確認(rèn)什么時(shí)候能夠執(zhí)行到，這類問題就不適合單步調(diào)試，這是我們需要使用程序調(diào)試中另一種非常重要的方法——斷點(diǎn)設(shè)置。斷點(diǎn)設(shè)置的方法有多種，常用的是在某一程序行設(shè)置斷點(diǎn)，設(shè)置好斷點(diǎn)之后可以全速運(yùn)行程序，一旦執(zhí)行到該程序行即停止，可在此觀察有關(guān)的變量值，以確定問題所在。設(shè)置斷點(diǎn)的命令請(qǐng)參考上一節(jié)常用調(diào)試命令介紹。一旦某一行被設(shè)置了斷點(diǎn)，我們可以在程序行的左端看到一個(gè)紅色方框（如圖5.24調(diào)試窗口圖所示），如果該斷點(diǎn)被禁用，方框?qū)?huì)變?yōu)榘咨?br />除了在某程序行設(shè)置斷點(diǎn)這一基本方法以外，uVision3還提供了多種設(shè)置斷點(diǎn)的方法，按Debug->Breakpoints，即出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，該對(duì)話框用于對(duì)斷點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)置，如下圖所示。
圖5.26中的Expression后的編輯框用于輸入表達(dá)式，該表達(dá)式用于確定程序停止運(yùn)行的條件，功能強(qiáng)大，涉及到uVision3內(nèi)置的一套調(diào)試算法，這里不做詳細(xì)說明，請(qǐng)查閱相關(guān)幫助文檔。
5.1.5.3 調(diào)試窗口
前面講了調(diào)試的一些方法，里面多次提到檢查程序的執(zhí)行狀態(tài)。調(diào)試窗口就是用于查看程序執(zhí)行狀態(tài)的。uVision3提供了多種調(diào)試窗口，如寄存器窗口，存儲(chǔ)器窗口，反匯編窗口，外設(shè)窗口等，下面將會(huì)一一作介紹。
1. 寄存器窗口
圖5.26是工程窗口寄存器頁的內(nèi)容，寄存器頁包含了當(dāng)前所有的工作寄存器和系統(tǒng)寄存器，每當(dāng)程序中執(zhí)行到對(duì)某個(gè)寄存器的操作時(shí)，該寄存器會(huì)反色顯示，用鼠標(biāo)單擊然后按F2（鼠標(biāo)連續(xù)單擊兩次），即可修改該值。
2. 存儲(chǔ)器窗口
存儲(chǔ)器窗口可以顯示系統(tǒng)中各種內(nèi)存中的值，通過在Address后的編輯框中輸入“字母:數(shù)字”即可顯示相應(yīng)內(nèi)存值，其中字母C、D、I、X，分別代表代碼存儲(chǔ)空間、直接尋址的片內(nèi)存儲(chǔ)空間、間接尋址的片內(nèi)存儲(chǔ)空間、擴(kuò)展的外部RAM單元值、鍵入C：0即可顯示從0開始的ROM單元中的值，即查看程序的二進(jìn)制代碼。該窗口的顯示值可以以各種形式顯示，如十進(jìn)制、十六進(jìn)制、字符型等。改變顯示方式的方法是點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇。除了顯示，還可以修改內(nèi)存中的值，如下圖所示。
3. 查看和調(diào)用棧窗口
這個(gè)窗口可以幫助我們查看當(dāng)前調(diào)用樹的情況，我們還可以通過這個(gè)窗口查看和修改一些變量的值。鼠標(biāo)停留在某個(gè)變量的時(shí)候點(diǎn)右鍵，在彈出的浮動(dòng)菜單中選擇Add ***to Watch window，Local 窗口顯示當(dāng)前一些局部變量的值，變量值的現(xiàn)實(shí)方式可以在十六進(jìn)制和十進(jìn)制之間切換，方式是在查看窗口點(diǎn)右鍵，在某個(gè)變量的Value欄用鼠標(biāo)單擊然后按F2（鼠標(biāo)連續(xù)單擊兩次），即可修改該值。如下圖所示。
4. 反匯編窗口
點(diǎn)擊View->Dissambly Window可以打開反匯編窗口，該窗口可以顯示反匯編后的代碼、源代碼和相應(yīng)反匯編代碼的混合代碼，可以在該窗口進(jìn)行在線匯編、利用該窗口跟蹤已找行的代碼、在該窗口按匯編代碼的方式單步執(zhí)行。點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)快捷菜單，如圖5.29所示，其中Mixed Mode是以混合方式顯示，Assembly Mode是以返回編碼方式顯示。
5. 外設(shè)窗口
為了能夠比較直觀地了解單片機(jī)中各種外設(shè)的使用情況，uVison3提供了一個(gè)外圍接口對(duì)話框。通過Peripherals菜單，下拉菜單中的內(nèi)容和你選擇的芯片有關(guān)，會(huì)列出你所選擇的芯片上所有的外設(shè)。選擇一項(xiàng)你可以進(jìn)入查看或修改該外設(shè)的一些狀態(tài)。例如在這里我們是通過GPIO中的PB9來控制LED閃爍，我們可以打開GPIOB的狀態(tài)對(duì)換框，如圖5.30所示。
現(xiàn)在我們可以調(diào)試我們的HelloWorld了。程序運(yùn)行時(shí)，你將看到開發(fā)板上的L1不停閃爍。
評(píng)論