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《STM32H7R7开发指南 V1.1 》第七章 新建HAL版本MDK工程

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第七章 新建HAL版本MDK工程

1)实验平台:正点原子STM32H7R7开发板

2)章节摘自【正点原子】STM32H7R7开发指南 V1.1

3)购买链接: https://detail.tmall.com/item.htm?id=820823382459

4)全套实验源码+手册+视频下载地址:http://www.openedv.com/docs/boards/stm32/zdyz_stm32h7rx.html

5)正点原子官方B站:https://space.bilibili.com/394620890

6)正点原子STM32开发板技术交流群:756580169


2.jpg

3.png

在前面的章节我们介绍了STM32H7RSxx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\1,标准例程-HAL库版本\实验0 基础入门实验\实验0-2,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:
7.1 新建HAL库版本MDK工程
7.2 下载验证
7.3 分散加载文件简介


7.1 新建HAL库版本MDK工程
本节我们将教大家如何新建一个STM32H7R7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\1,标准例程-HAL库版本\实验0 基础入门实验\实验0-2,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STM32Cub_FW_H7RS_V1.0.0,固件包路径:A盘→8,STM32参考资料→1,STM32CubeH7RS固件包。
2、开发环境搭建:参考本书第三章相关内容。


7.1.1 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0-2,新建工程实验-HAL库版本。如图7.1.1.1所示:


第七章 新建HAL版本MDK工程743.png
图7.1.1.1 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7.1.1.1所示:

1.png
表7.1.1.1 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7.1.1.2所示。

第七章 新建HAL版本MDK工程1041.png
图7.1.1.2 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7.1.1.2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7.1.1.2所示的四个文件夹:


2.png
表7.1.1.2 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、串口通信、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)、stm32h7rsxx.h等各种头文件。该文件夹我们可以直接从STM32CubeH7RS固件包(路径:A盘→8,STM32参考资料→1,STM32CubeH7RS固件包)里面拷贝,不过由于固件包里面的CMSIS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→8,STM32参考资料→1,STM32CubeH7RS固件包→精简版CMSIS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。
STM32H7RSxx_HAL_Driver文件夹,用于存放ST提供的H7RSxx HAL库驱动代码。该文件夹我们可以直接从STM32CubeH7RS固件包里面拷贝。直接拷贝“STM32CubeH7RS固件包→en.stm32cubeh7rs_v1-0-0→STM32Cube_FW_H7RS_V1.0.0→Drivers”路径下的“STM32H7RSxx_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7.1.1.3所示:


第七章 新建HAL版本MDK工程2293.png
图7.1.1.3 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0-2,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7.1.1.4所示:


第七章 新建HAL版本MDK工程2751.png
图7.1.1.4 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_H7RS_V1.0.0\Projects\STM32H7RS_CUSTOM_HW\Examples\FMC\FMC_NOR\Boot,打开Examples文件夹,如图7.1.1.5所示。


第七章 新建HAL版本MDK工程3016.png
图7.1.1.5 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:stm32h7rsxx_it.c、stm32h7rsxx_it.h这两个文件拷贝到我们的User文件夹下,在STM32Cube_FW_H7RS_V1.0.0→DriversSTM32H7RSxx_HAL_Driver→Inc路径下找到stm32h7rsxx_ hal_conf.h并且拷贝到我们的User文件夹下。
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。


7.1.2 新建一个工程框架
首先,打开MDK软件。然后点击Project→New uVision Project如图7.1.2.1所示:

第七章 新建HAL版本MDK工程3348.png
图7.1.2.1 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:→实验0-2,新建工程实验-HAL库版本→Projects→MDK-ARM,工程名字我们取:atk_h7r7,最后点击保存即可。具体操作窗口如图7.1.2.2所示:

第七章 新建HAL版本MDK工程3500.png
图7.1.2.2 保存工程界面

之后,弹出器件选择对话框,如图7.1.2.3所示。因为STM32H7R7开发板所使用的STM32型号为STM32H7R7L8H6H,所以我们选择:STMicroelectronics→STM32H7RS→SeriesSTM32H7R7→STM32H7R7L8HxH(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.STM32H7RSxx_DFP.1.0.0.pack这个安装包后重试)。

第七章 新建HAL版本MDK工程3789.png
图7.1.2.3 器件选择界面

点击OK,MDK会弹出Manage Run-Time Environment对话框,如图7.1.2.4所示:

第七章 新建HAL版本MDK工程3862.png
图7.2.1.4 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7.1.2.4所示界面,我们直接点击Cancel,即可,得到如图7.1.2.5所示界面:

第七章 新建HAL版本MDK工程4008.png
图7.1.2.5 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2个文件夹(Listings和Objects),如图7.1.2.6所示:

第七章 新建HAL版本MDK工程4098.png
图7.1.2.6 MDK新建工程时自动创建的文件夹

这两个文件夹的作用如表7.1.2.1所示:

3.png
表7.1.2.1 两个文件夹及其作用

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。


7.1.3 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 STM32H7RSxx_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7.1.3.1所示:


第七章 新建HAL版本MDK工程4639.png
图7.1.3.1 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7.1.3.2所示:

第七章 新建HAL版本MDK工程4851.png
图7.1.3.2 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7.1.3.3所示:

第七章 新建HAL版本MDK工程4924.png
图7.1.3.3 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STM32CubeH7RS软件包的:Drivers→CMSIS→Device→ST→STM32H7RSxx→Source→Templates→arm文件夹下。因为我们开发板使用的是STM32H7R7L8H6H,对应的启动文件为:startup_stm32h7r7xx.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0-2,新建工程实验-HAL库版本\Drivers\CMSIS\
Device\ST\STM32H7xx\Source\Templates\arm),如图7.1.3.4所示:


第七章 新建HAL版本MDK工程5711.png
图7.1.3.4 双击分组添加启动文件(startup_stm32h7r7xx.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7.1.3.5所示:


第七章 新建HAL版本MDK工程5821.png
图7.1.3.5 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:
第七章 新建HAL版本MDK工程5888.png 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7.1.3.6所示:

第七章 新建HAL版本MDK工程5989.png
图7.1.3.6 添加SYSTEM源码

注意:这些源码都是在第7.1.1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7.1.3.7所示:

第七章 新建HAL版本MDK工程6077.png
图7.1.3.7 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:
第七章 新建HAL版本MDK工程6143.png 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,依次在User文件夹添加stm32h7rsxx_it.c和进入Drivers→CMSIS→Device→ST→STM32H7RSxx→Source→Templates 将system_stm32h7rsxx.c到该分组下,如图7.1.3.8所示:

第七章 新建HAL版本MDK工程6315.png
图7.1.3.8 添加User源码

注意:这些源码都是在第7.1.1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7.1.3.9所示:

第七章 新建HAL版本MDK工程6400.png
图7.1.3.9 User源码添加完成

5. 添加STM32H7RSxx_HAL_Driver源码
接下来我们往Drivers/STM32H7RSxx_HAL_Driver分组里添加文件。点击:
第七章 新建HAL版本MDK工程6499.png 按钮,进入工程管理界面,选中Drivers/STM32H7RSxx_HAL_Driver分组,然后点击:Add Files,进入文件添加对话框,依次添加stm32h7rsxx_hal.c、stm32h7rsxx_hal_cortex.c、stm32h7rsxx_hal_dma.c、stm32h7rsxx_hal_gpio.c、stm32h7rsxx_hal_pwr.c、stm32h7rsxx_hal_pwr_ex.c、stm32h7rsxx_hal_qspi.c、stm32h7rsxx_hal_rcc.c、stm32h7rsxx_hal_rcc_ex.c、stm32h7rsxx_hal_uart.c和stm32h7rsxx_hal_usart.c到该分组下,如图7.1.3.10所示:

第七章 新建HAL版本MDK工程6847.png
图7.1.3.10 添加STM32H7RSxx_HAL_Driver源码

添加完成后,如图7.1.3.11所示:

第七章 新建HAL版本MDK工程6906.png
图7.1.3.11 STM32H7RSxx_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7.1.2.12所示。

第七章 新建HAL版本MDK工程7018.png
图7.1.2.12 取消工程文件夹的只读权限

7.1.4 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:
第七章 新建HAL版本MDK工程7101.png (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7.1.4.1所示设置:


第七章 新建HAL版本MDK工程7210.png
图7.1.4.1 Target选项卡设置

上图中,由于我们所用的MDK的版本号是V5.40,MDKV5.35以后的版本都禁用外部晶振了,所以此处不用设置外部晶振。选择ARM Compiler版本为:Use default compiler version 6(即AC6编译器)。STM32H7R7系列只支持使用AC6编译器。
这里我们说明一下AC5和AC6编译的差异,如表7.1.4.1所示:


4.png
表7.1.4.1 AC5&AC6简单对比

2. 设置Output选项卡
在魔术棒→Output选项卡里面,进行如图7.1.4.2所示设置:


第七章 新建HAL版本MDK工程7640.png
图7.1.4.2 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7.1.4.3所示设置:


第七章 新建HAL版本MDK工程7830.png
图7.1.4.3 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7.1.4.4所示设置:


第七章 新建HAL版本MDK工程7977.png
图7.1.4.4 设置C/C++选项卡

在②处设置了全局宏定义:USE_HAL_DRIVER,STM32H7R7xx,用于定义所用STM32型号,在stm32h7rsxx.h里面会用到该宏定义。
在③处设置了优化等级为-O1,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处我们可以进行头文件包含路径设置,点击此按钮,进行如图7.1.4.5所示设置:


第七章 新建HAL版本MDK工程8230.png
图7.1.4.5 设置头文件包含路径

上图中我们设置了7个头文件包含路径。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\STM32H7RSxx\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7.1.4.6所示:


第七章 新建HAL版本MDK工程8654.png
图7.1.4.6 ..\..\Drivers\CMSIS\Device\ST\STM32H7RSxx\Include的解释

上图表示根据头文件包含路径:..\..\Drivers\CMSIS\Device\ST\STM32H7RSxx\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7.1.4.5所示的头文件包含路径设置以后,我们在代码里面编写:

  1. #include "./SYSTEM/sys/sys.h"
复制代码
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:
  1. #include "../../Drivers/SYSTEM/sys/sys.h"
复制代码
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7.1.4.4的Misc Controls处需要设置:-Wno-invalid-source-encoding -Wno-deprecated-non-prototype,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7.1.4.7所示设置:


第七章 新建HAL版本MDK工程9396.png
图7.1.4.7 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7.1.4.8所示设置:


第七章 新建HAL版本MDK工程9633.png
图7.1.4.8 Utilities选项卡设置

图中⑤处虽然勾选了自动复位和运行,但实际上并没起作用的。因为我们预留的下载接口是没有引出复位引脚的,所以下载完程序后,需要手动按复位和运行程序。
7. 添加分散加载文件
由于STM32H7R7L8H6H芯片内部的FLASH的空间比较少(只有64KB)。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7.3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0-2,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ATK-DNH7R7_flash_ROMxspi1.sct文件到我们的工程User\SCRIPT路径下,如图7.1.4.9所示。


第七章 新建HAL版本MDK工程10069.png
图7.1.4.9 拷贝分散加载文件到工程

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 第七章 新建HAL版本MDK工程10133.png , Linker选项卡→取消勾选:Use Memory Layout from Target Dialog→Scatter File路径→选择SCRIPT→文件夹 选择ATK-DNH7R7_flash_ROMxspi1.sct文件,如图7.1.4.10所示。

第七章 新建HAL版本MDK工程10264.png
图7.1.4.10 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。

7.1.5 添加main.c,并编写代码
在MDK主界面,点击: 第七章 新建HAL版本MDK工程10339.png ,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7.1.5.1所示的界面:

第七章 新建HAL版本MDK工程10436.png
图7.1.5.1 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:
  1. #include "./SYSTEM/sys/sys.h"
  2. #include "./SYSTEM/delay/delay.h"
  3. #include "./SYSTEM/usart/usart.h"

  4. int main(void)
  5. {
  6.     sys_mpu_config();                   /* 配置MPU */
  7.     sys_cache_enable();                 /* 使能Cache */
  8.     HAL_Init();                         /* 初始化HAL库 */
  9.     sys_stm32_clock_init(240, 5, 2);    /* 配置时钟,600MHz */
  10.     delay_init(600);                    /* 初始化延时 */
  11.     usart_init(115200);                 /* 初始化串口 */
  12.    
  13.     while (1)
  14.     {
  15.         printf("Hello, ATK-DNH7R7!\r\n");
  16.         delay_ms(1000);
  17.     }
  18. }
复制代码
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0-2,新建最工程实验-HAL库版本→User→main.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:
第七章 新建HAL版本MDK工程11234.png (Rebuild)按钮,编译整个工程,编译结果如下图所示:

第七章 新建HAL版本MDK工程11265.png
图7.1.5.2 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stm32h7rsxx_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7.1.5.3所示:

第七章 新建HAL版本MDK工程11405.png
图7.1.5.3 删除包含main.h的语句

再进行编译就会发现0错误0警告,结果如图7.1.5.4所示:

第七章 新建HAL版本MDK工程11461.png
图7.1.5.6 编译结果

编译结果提示:代码总大小(Porgram Size)为:FLASH占用22404字节(Code + RO + RW),SRAM占用5504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。


7.2 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: 第七章 新建HAL版本MDK工程11818.png (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7.2.1所示:

第七章 新建HAL版本MDK工程11863.png
图7.2.1 下载成功

上图提示:Application running…,则表示代码下载成功,且开始运行。可以看到LED0和LED1交叉闪烁。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0-2,新建工程实验-HAL库版本工程设置。

7.3 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7.3.1所示的设置:


第七章 新建HAL版本MDK工程12374.png
图7.3.1 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7.3.2所示:

第七章 新建HAL版本MDK工程12510.png
图7.2.2 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:0X10000。
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指定的地址范围上。IRAM1的起始地址为:0X2000 0000,大小为:0X20000;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7.2.3所示:


第七章 新建HAL版本MDK工程12850.png
图7.2.3 MDK自动生成的分散加载文件

打开上图中的atk_h7r7.sct文件,其内容如下:
  1. ; *************************************************************
  2. ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
  3. ; *************************************************************

  4. LR_IROM1 0x08000000 0x00010000  {    ; load region size_region
  5.   ER_IROM1 0x08000000 0x00010000  {  ; load address = execution address
  6.    *.o (RESET, +First)
  7.    *(InRoot$Sections)
  8.    .ANY (+RO)
  9.    .ANY (+XO)
  10.   }
  11.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
  12.    .ANY (+RW +ZI)
  13.   }
  14. }
复制代码
LR_IROM1是一个加载域,起始地址为:0X0800 0000,大小为:0X0001 0000。它包含两个运行域分别是:
ER_IROM1运行域,起始地址为:0X0800 0000,大小为:0X0001 0000。
RW_IRAM1运行域,起始地址为:0X2000 0000,大小为:0X0002 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7.3.4所示的设置:


第七章 新建HAL版本MDK工程13968.png
图7.2.4 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\ ATK-DNH7R7_flash_ROMxspi1.sct分散加载文件。
标号③,点击Edit按钮,即可在MDK里面打开ATK-DNH7R7_flash_ROMxspi1.sct分散加载文件。

ATK-DNH7R7_flash_ROMxspi1.sct的内容如下:
  1. LR_IROM1 0x08000000 0x00010000 {
  2.     ER_IROM1 0x08000000 0x00010000 {
  3.         *.o (RESET, +First)
  4.         *(InRoot$Sections)
  5.         .ANY (+XO)
  6.         
  7.         startup_stm32h7r7xx.o
  8.         system_stm32h7rsxx.o
  9.         __dczerorl.o
  10.         __dczerorl2.o
  11.         main.o
  12.         sys.o
  13.         delay.o
  14.         usart.o
  15.         stm32h7rsxx_hal.o
  16.         stm32h7rsxx_hal_cortex.o
  17.         stm32h7rsxx_it.o
  18.         memseta.o
  19.         stm32h7rsxx_hal_pwr_ex.o
  20.         stm32h7rsxx_hal_rcc.o
  21.         stm32h7rsxx_hal_xspi.o
  22.         stm32h7rsxx_hal_gpio.o
  23.         stm32h7rsxx_hal_rcc_ex.o
  24.         
  25.         norflash.o
  26.         norflash_mx25um25645g.o
  27.         norflash_w25q128_dual.o
  28.         norflash_ex.o
  29.     }
  30.     RW_IRAM1 0x24000000 0x00072000 {
  31.         .ANY (+RW +ZI)
  32.     }
  33. }

  34. LR_ROM1 0x90000000 0x02000000 {
  35.     ER_ROM1 0x90000000 0x02000000 {
  36.         .ANY (+RO)
  37.     }
  38. }
复制代码
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,ATK-DNH7R7_flash_ROMxspi1.sct分散加载文件包含2个加载域,3个运行域,分别是:
LR_IROM1加载域,起始地址为:0X0800 0000,大小为: 0X10000。它包含二个运行域分别是:
ER_IROM1运行域,起始地址为: 0X0800 0000,大小为: 0X10000。
RW_IRAM1运行域,起始地址为: 0X2400 0000,大小为:0X72000)。
LR_IRAM1加载域,起始地址为: 0X9000 0000,大小为:0X2000000。它包含一个运行域:
ER_ROM1运行域,起始地址为: 0X9000 0000,大小为:0X2000000。
具体的存储器分配情况为:
ER_IROM1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_ROM1运行域,所有没有在ER_IROM1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_IRAM1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_IROM1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_IROM1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_IROM1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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