【国民技术低功耗系列N32L43x测评】02.创建模版工程

xld0932 发表于 2022-6-26 11:41

本帖最后由 xld0932 于 2022-6-26 12:14 编辑

本文章将通过KEIL MDK集成开发环境一步步创建基于N32L43XRL-STB开发板的模版工程，通过原理图设计、实现板载资源LED、KEY、USART的基础功能，并通过USART移植我常用的Letter-shell，下面将详述其过程，文末有调试问题记录，供参考。

 

创建工程

STEP1.打开KEIL MDK集成开发环境软件



 

STEP2.点击菜单栏Project->New uVision Project...



 

STEP3.在弹出的Create New Project窗口中输入工程文件名，选择工程文件需要保存的路径后，点击保存按键



 

STEP4.在弹出的Select Device fro Target窗口中选择开发板上对应的芯片型号：N32L436RB，然后点击OK



 

STEP5.在弹出的Manage Run-Time Environment窗口中暂时不需要操作，直接点击OK即可



 

STEP6.此时我们一个基于N32L436RB芯片的空的KEIL工程就创建完成了，接下来我们需要来添加工程文件和配置工程



 

STEP7.点击工具栏上的Manage Project Items按键，我们来添加工程文件



 

STEP8.在弹出的Manage Project Items窗口中的Project Items中，我们可以修改Project Targets名称，在Groups中添加文件分组，在Files中添加对应分组中的源代码，操作完成后，我们点击OK



 

STEP9.添加好后的工程分组和文件信息如下图所示



 

STEP10.接下来我们继续点击工具栏上的Options for Target按钮，来对工程进行配置



 

STEP11.在Target中将Code Generation区域的ARM Compiler选择Use default compiler version5、勾选Use MicroLIB



 

STEP12.在Output中勾选Create HEX File，这样在我们编译完工程后就可以自动生成HEX烧录文件了



 

STEP13.在C/C++中，将Preprocessor Symbols中的Define填写N32L43X和USE_STDPERIPH_DRIVER这两个宏，这是作用于芯片底层驱动库程序的、接着勾选C99 Mode，这是个人编译习惯，根据需要来选择、然后在Include Paths栏添加头文件的包含路径



 

STEP14.在Debug中选择调试下载器：CMSIS-DAP Debugger，然后点击Settings按键，这时我们会看到SW Device区域中已经检测到了MCU（需要将开发板通过USB连接到电脑上）



 

STEP15.在Utilities中保持默认选项设置，然后点击Settings按键，在弹出窗口的Flash Download中勾选Reset and Run，这样我们在通过KEIL下载完程序后，会自动复位芯片然后运行程序，在确认了Programming Algorithm中程序下载算法是对应的之后，我们点击OK



 

STEP16.此时我们完整的KEIL工程就创建、配置完成了，接下来我们需要编写代码，然后编译、下载程序、运行调试了

 

编写驱动

STEP1.开发板板载了3个彩色LED灯，分别由PA8、PB4和PB5这三个GPIO端口引脚来控制，通过原理图，我们可以看出当GPIO端口引脚输出高电平时，对应的LED灯处于点亮的状态，而当GPIO端口引脚输出底电平时，对应的LED灯处于熄灭的状态；驱动程序如下所示：



<pre>
<code class="language-cpp">/*******************************************************************************
* <a href="home.php?mod=space&uid=159083" target="_blank">@brief</a> * @param
* @retval
* <a href="home.php?mod=space&uid=1020061" target="_blank">@attention</a> *******************************************************************************/
void LED_Init(void)
{
GPIO_InitType GPIO_InitStructure;

RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_GPIOA, ENABLE);

GPIO_InitStruct(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Current = GPIO_DC_4mA;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pull = GPIO_No_Pull;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitPeripheral(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_PIN_8, Bit_RESET);

RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_GPIOB, ENABLE);

GPIO_InitStruct(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Current = GPIO_DC_4mA;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pull = GPIO_No_Pull;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitPeripheral(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_PIN_4, Bit_RESET);

GPIO_InitStruct(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_5;
GPIO_InitStructure.GPIO_Current = GPIO_DC_4mA;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pull = GPIO_No_Pull;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitPeripheral(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_PIN_5, Bit_RESET);

TASK_Append(TASK_ID_LED, LED_Toggle, 250);
}

/*******************************************************************************
* <a href="home.php?mod=space&uid=159083" target="_blank">@brief</a>
* @param
* @retval
* <a href="home.php?mod=space&uid=1020061" target="_blank">@attention</a>
*******************************************************************************/
void LED_Toggle(void)
{
#if 0
if(!GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA, GPIO_PIN_8))
{
 GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_PIN_8, Bit_SET);
}
else
{
 GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_PIN_8, Bit_RESET);
}
#else
static uint8_t Index = 0;

switch(Index)
{
 case 0:
 GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_PIN_8, Bit_SET);
 GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_PIN_4, Bit_RESET);
 GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_PIN_5, Bit_RESET);
 break;

 case 1:
 GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_PIN_8, Bit_RESET);
 GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_PIN_4, Bit_SET);
 GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_PIN_5, Bit_RESET);
 break;

 case 2:
 GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_PIN_8, Bit_RESET);
 GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_PIN_4, Bit_RESET);
 GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_PIN_5, Bit_SET);
 break;

 default:
 break;
}

Index = (Index + 1) % 3;
#endif
}</code></pre>

 

STEP2.开发板板载了3个用户按键和一个WAKEUP按键，3个用户按键分别由PA4、PA5和PA6这三个GPIO端口引脚来控制，通过原理图，我们可以看出当按键按下后，对应的按键状态是处于与GND连通的状态，处于低电平，所以我们需要将这三个按键的常态（按键不处于被按下的状态）配置为上拉输入，这样我们就可以通过检测按键的电平状态来判断按键是否按下了；而另外一个按键是WAKEUP按键，连接在PA0这个端口引脚上，它可以作为普通按键功能使用，也可以作为MCU在低功耗模式下的唤醒按键；当作为唤醒按键功能时，需要串联一个电阻到地，通过按键连接到MCU_VDD，以上升沿的方式唤醒处于低功耗模式下的MCU；而作为普通按键功能时，我只需要将这个引脚配置成浮空输入即可，因为常态下这个商品引脚已经被一个串联的电阻拉到了GND上，而当按下的时候会被按键短路到MCU_VCC上，由此来判断按键的状态；这边的3个用户按键和WAKEUP按键的识别电平正好是相反的，所以在编程的时候需要注意一下哈；驱动程序如下所示：



<pre>
<code class="language-cpp">/*******************************************************************************
* <a href="home.php?mod=space&uid=159083" target="_blank">@brief</a>
* @param
* @retval
* <a href="home.php?mod=space&uid=1020061" target="_blank">@attention</a>
*******************************************************************************/
void KEY_Init(void)
{
GPIO_InitType GPIO_InitStructure;

RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_GPIOA, ENABLE);

GPIO_InitStruct(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStruct(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pull = GPIO_No_Pull;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Input;
GPIO_InitPeripheral(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStruct(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStruct(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pull = GPIO_Pull_Up;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Input;
GPIO_InitPeripheral(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

TASK_Append(TASK_ID_KEY, KEY_Scan, 10);
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void KEY_SubScan(uint8_t *State, uint8_t *Count, uint8_t Value, uint8_t Active, char *Name)
{
if(*State == 0)
{
 if(Value == Active) *Count += 1;
 else *Count= 0;

 if(*Count > 5)
 {
 *Count = 0; *State = 1;
 printf("\r\n%s Pressed", Name);
 }
}
else
{
 if(Value != Active) *Count += 1;
 else *Count= 0;

 if(*Count > 5)
 {
 *Count = 0; *State = 0;
 printf("\r\n%s Release", Name);
 }
}
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void KEY_Scan(void)
{
static uint8_t KeyState = {0, 0, 0, 0};
static uint8_t KeyCount = {0, 0, 0, 0};

KEY_SubScan(&KeyState, &KeyCount, GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_PIN_0), Bit_SET, "WAKEUP");
KEY_SubScan(&KeyState, &KeyCount, GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_PIN_4), Bit_RESET, "KEY1");
KEY_SubScan(&KeyState, &KeyCount, GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_PIN_5), Bit_RESET, "KEY2");
KEY_SubScan(&KeyState, &KeyCount, GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_PIN_6), Bit_RESET, "KEY3");
}</code></pre>

 

STEP3.板载的NS-LINK除了有调试、下载程序的功能，还集成了一个虚拟串口，将它连接到MCU的USART上我们可以打印出一些需要的信息到PC端；通过原理图，我们可以看到通过跳帽的方式可以将MCU的USART1与NS-LINK的TTL串口进行连接；另外基于USART我们还移植了Letter-shell这个开源代码，驱动程序如下所示：



<pre>
<code class="language-cpp">/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void shellPortWrite(const char ch)
{
USART_SendData(USART1, (uint8_t)ch);
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXDE) == RESET);
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void shellPortInit(void)
{
GPIO_InitType GPIO_InitStructure;
NVIC_InitType NVIC_InitStructure;
USART_InitTypeUSART_InitStructure;

RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_GPIOA, ENABLE);
RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_USART1, ENABLE);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

GPIO_InitStruct(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Alternate = GPIO_AF4_USART1;
GPIO_InitPeripheral(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStruct(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pull = GPIO_Pull_Up;
GPIO_InitStructure.GPIO_Alternate = GPIO_AF4_USART1;
GPIO_InitPeripheral(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

USART_StructInit(&USART_InitStructure);
USART_InitStructure.BaudRate = 115200;
USART_InitStructure.WordLength = USART_WL_8B;
USART_InitStructure.StopBits = USART_STPB_1;
USART_InitStructure.Parity = USART_PE_NO;
USART_InitStructure.HardwareFlowControl = USART_HFCTRL_NONE;
USART_InitStructure.Mode = USART_MODE_RX | USART_MODE_TX;
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

USART_ClrFlag(USART1, USART_FLAG_RXDNE);
USART_ConfigInt(USART1, USART_INT_RXDNE, ENABLE);

USART_Enable(USART1, ENABLE);

shell.write = shellPortWrite;
shellInit(&shell);
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void USART1_IRQHandler(void)
{
if(USART_GetIntStatus(USART1, USART_INT_RXDNE) != RESET)
{
 shellHandler(&shell, USART_ReceiveData(USART1));
 USART_ClrIntPendingBit(USART1, USART_INT_RXDNE);
}
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
int fputc(int ch, FILE *f)
{
USART_SendData(USART1, (uint8_t)ch);
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXDE) == RESET);

return ch;
}</code></pre>

 

编译、下载、调试运行

STEP1.在我们完成驱动程序编写完成后，点击工具栏的Built或者Rebuild按钮编译工程源代码，确认无误



 

STEP2.点击工具栏的Download按钮或者按下F8快捷按键，将程序烧到到芯片



 

STEP3.打开PC端的串口调试软件MobaXterm进行监测，在代码开始运行后，我们看到开发板上的LED灯开始闪烁，串口软件有消息打印输出，同时我们每按下一个按键，在串口终端软件上都会看到对应的打印消息，如下所示：



 

调试问题

在开发板拿到手后，J5接口中的RESET是没有跳帽短接的，就算在KEIL中配置了Reset and Run这个功能，也仅仅是通过软件复位的方式来复位芯片的，并没有实际去操作芯片的RESET过程，所以导致在J5 RESET没有连接的情况下，芯片上电后USART打印不正常，如下图所示；曾一度以为是NS-LINK或者是芯片复位上电时序的问题呢，担独立按下板载的RESET按键，程序又是正常的……所以在用示波器连接到RESET查看波形后，竟然没有复位电平时序，所以才定位到了J5的RESET跳帽上来……在将J5的RESET跳帽连接上后，程序就运行正常啦！！！

正常上电打印：



异常上电打印：



 

附件：

软件工程源代码：

 

运行效果：

<iframe allowfullscreen="true" frameborder="0" height="510" src="https://training.eeworld.com.cn/shareOpenCourseAPI?isauto=true&lessonid=33800" style="background:#eee;margin-bottom:10px;" width="700"></iframe>

lugl4313820 发表于 2022-6-26 12:48

本帖最后由 lugl4313820 于 2022-6-26 16:57 编辑

帖子写得很好，特别是按键的检测，辛苦了，期待更加优秀的作品！

xld0932 发表于 2022-6-26 12:52

lugl4313820 发表于 2022-6-26 12:48
帖子写得很好，特别是按键的检测不，辛苦了，期待更加优秀的作品！

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秦天qintian0303 发表于 2022-7-7 21:41

坛友们都是用keil吗？有和我用IAR的吗？

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