摘要

本文繼續(xù)介紹超低功耗、功能豐富的微控制器模塊，并解釋如何使用主流的免費(fèi)工具對(duì)其進(jìn)行編程和調(diào)試。與許多其他高端微控制器模塊不同，該模塊采用DIP封裝，因此專(zhuān)業(yè)工程師和業(yè)余愛(ài)好者都能使用它輕松設(shè)計(jì)原型。第1部分說(shuō)明了如何在Eclipse中創(chuàng)建項(xiàng)目，第2部分將說(shuō)明如何配置Eclipse以配合PICO使用。

重新配置Eclipse以配合PICO硬件使用

第1部分中創(chuàng)建的項(xiàng)目是圍繞MAX32625EVKIT硬件而設(shè)計(jì)的，該硬件與PICO的硬件不同，因此需要更改評(píng)估套件的硬件描述文件以適配PICO的硬件。原始的boards.c文件存儲(chǔ)在以下目錄中：

C:MaximFirmwareMAX32625LibrariesBoardsEvKit_V1Source

PICO的新boards.c文件以zip文件的格式存儲(chǔ)，讀者可以點(diǎn)擊本文末尾的鏈接下載，需要將zip文件中的整個(gè)Boards目錄復(fù)制到保存主程序的目錄中，如圖1所示。該目錄描述了PICO PCB所包含的組件。

圖1.定位Boards目錄。

PICO包含一個(gè)引導(dǎo)加載程序，以使程序能夠正常運(yùn)行。引導(dǎo)加載程序還允許使用拖放的方式加載二進(jìn)制文件。如果使用默認(rèn)設(shè)置將程序加載到MAX32625中，則Eclipse會(huì)覆蓋此引導(dǎo)加載程序。鏈接器文件max32625.ld會(huì)將所有程序整合成一個(gè)二進(jìn)制文件，以便加載到主機(jī)微控制器中。它還會(huì)確定將程序加載到內(nèi)存的哪個(gè)位置，因?yàn)榇宋恢眯枰薷模悦飧采w引導(dǎo)加載程序。修改后的鏈接器文件包含在下載的zip文件中。

將鏈接器文件復(fù)制到project目錄，如圖1所示。存儲(chǔ)在project目錄中的Makefile會(huì)向編譯器發(fā)出指示，以便其找到鏈接器文件和Boards目錄。因此需對(duì)Makefile進(jìn)行編輯，以確保指向修改后的鏈接器文件和Boards目錄的最新位置。將zip文件中的新Makefile復(fù)制到project目錄中（如圖1所示）以覆蓋原始文件。

在新的Boards目錄中，可以找到修改后的board.c文件（位于目錄EvKit_V1Source），它描述了PICO上的微控制器與LED和按鈕的連接關(guān)系。通過(guò)比較圖2中的代碼與圖3中的PICO原理圖，可以很容易看出其結(jié)構(gòu)。

圖2.LED和按鈕配置。

圖3.LED和按鈕原理圖。

boards.c文件也經(jīng)過(guò)了大量修改，以使PICO能夠?qū)?shù)據(jù)打印到終端程序（如Tera Term），這對(duì)于調(diào)試過(guò)程非常有用。如果使用打印功能，請(qǐng)配置終端程序以115200的波特率進(jìn)行通信，如圖4所示。

圖4.Tera Term設(shè)置。

引導(dǎo)加載程序可以使一些外設(shè)處于部分配置狀態(tài)，board.c中的其他代碼可在初始化期間將其重置，如圖5所示。

圖5.引導(dǎo)加載程序初始化。

最后，PICO使用與評(píng)估套件不同的電源管理IC。但是，PICO的電源管理IC不需要編程，它以默認(rèn)設(shè)置運(yùn)行，因此新的board.c文件中已刪除了相關(guān)配置的代碼行。

構(gòu)建最終項(xiàng)目

zip文件包含一個(gè)示例程序，即Template文件夾中的main.c，它能檢測(cè)PICO上的按鈕何時(shí)被按下，然后讓RGB LED閃爍，并通過(guò)SPI端口發(fā)送2字節(jié)的數(shù)據(jù)，再通過(guò)UART發(fā)送1字節(jié)的數(shù)據(jù)，最后在終端程序上打印Hello from the PICO。將此程序復(fù)制到project目錄中以覆蓋原程序。如代碼注釋所示，main.c代碼從MAX32625項(xiàng)目目錄中的許多示例程序中復(fù)制而來(lái)。這將為用戶創(chuàng)建最終應(yīng)用程序代碼奠定了基礎(chǔ)。

單擊錘子符號(hào)構(gòu)建項(xiàng)目，如圖6所示。如果Eclipse中打開(kāi)了多個(gè)項(xiàng)目，將鼠標(biāo)懸停在錘子符號(hào)上，用戶就能知道即將構(gòu)建哪個(gè)項(xiàng)目。

圖6.構(gòu)建項(xiàng)目。

項(xiàng)目的build目錄中現(xiàn)在應(yīng)該出現(xiàn)了如圖7所示的二進(jìn)制文件。

圖7.二進(jìn)制文件的位置。

此時(shí)，最好將build目錄添加到Windows資源管理器的快速訪問(wèn)欄中，使得PICO的編程過(guò)程更加非常方便。右鍵單擊build目錄，選擇“固定到快速訪問(wèn)”(Pin to Quick access)，目錄將出現(xiàn)在Windows資源管理器左側(cè)的“快速訪問(wèn)”(Quick access)欄中。

加載二進(jìn)制文件

需要注意的是，編程線纜僅用于調(diào)試目標(biāo)PICO，以及在引導(dǎo)加載程序被覆蓋時(shí)對(duì)該器件重新編程。加載二進(jìn)制文件不需要使用編程線纜，只需拖放即可。

按住PICO上的按鈕，將其插入U(xiǎn)SB端口。PICO應(yīng)該作為新驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)，名稱(chēng)為MAINTENANCE，如圖8所示。

圖8.MAINTENANCE驅(qū)動(dòng)器。

將二進(jìn)制文件拖放到MAINTENANCE驅(qū)動(dòng)器上，從而加載文件。文件加載到PICO后，MAINTENANCE驅(qū)動(dòng)器就會(huì)消失，PICO將重新啟動(dòng)，并且程序?qū)㈤_(kāi)始運(yùn)行。

在代碼開(kāi)發(fā)的早期階段，程序不太可能按預(yù)期運(yùn)行，甚至根本無(wú)法運(yùn)行。如果需要調(diào)試目標(biāo)PICO上的軟件（包括單步調(diào)試或在運(yùn)行至斷點(diǎn)），則需要使用接口軟件對(duì)第二個(gè)編程器PICO進(jìn)行編程，以使其能夠在PC與目標(biāo)PICO之間建立連接。該編程器PICO向目標(biāo)PICO發(fā)出指令以啟動(dòng)和停止目標(biāo)PICO的執(zhí)行，從而讓Eclipse能夠?qū)拇嫫鬟M(jìn)行檢查。

要配置第二個(gè)編程器PICO，請(qǐng)?jiān)趜ip文件中找到DAPLink Interface Binary目錄，并定位其中的二進(jìn)制文件。斷開(kāi)第二個(gè)編程器PICO與USB端口的連接，然后按住編程器PICO上的按鈕，同時(shí)將其重新插入U(xiǎn)SB端口。如前所述，此時(shí)應(yīng)該出現(xiàn)一個(gè)名為MAINTENANCE的驅(qū)動(dòng)器。將DAPLink Interface Binary目錄下的二進(jìn)制文件(max32625_max32625pico_if_crc.bin)拖到MAINTENANCE驅(qū)動(dòng)器。這將使用接口軟件配置編程器PICO，并允許使用Eclipse單步執(zhí)行目標(biāo)代碼。完成上述操作后，MAINTENANCE驅(qū)動(dòng)器應(yīng)該消失，編程器PICO將重新啟動(dòng)，并會(huì)出現(xiàn)一個(gè)DAPLINK驅(qū)動(dòng)器。在此階段，建議將編程線纜連接到編程器PICO，以將其與目標(biāo)PICO區(qū)分開(kāi)來(lái)。

如何調(diào)試目標(biāo)代碼

將編程線纜連接到編程器PICO上的10路接插件，將另一端的pogo連接器按到PICO背面的焊盤(pán)上，確保將對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)插入PICO上的孔中，如圖9所示。

圖9.將編程器連接至目標(biāo)。

將鼠標(biāo)懸停在Eclipse中的debug圖標(biāo)上（如圖10所示），確認(rèn)當(dāng)前調(diào)試的項(xiàng)目是否正確。界面上會(huì)顯示當(dāng)前項(xiàng)目的名稱(chēng)。

圖10.構(gòu)建項(xiàng)目。

單擊debug圖標(biāo)，同時(shí)保持pogo連接器連接到PICO。程序?qū)⑦M(jìn)行編譯，然后在代碼開(kāi)始處暫停。按下鍵盤(pán)上的F8將啟動(dòng)調(diào)試過(guò)程。

用戶只需雙擊Eclipse中代碼的行號(hào)，就能插入斷點(diǎn)。

現(xiàn)在，用戶可以調(diào)試代碼。要檢查寄存器，請(qǐng)?jiān)贓clipse菜單中選擇

Window > Show View > Other…

然后展開(kāi)Debug文件夾，選擇所需的視圖。

一旦確定代碼能夠正常運(yùn)行，就可以保存該項(xiàng)目，將其作為未來(lái)項(xiàng)目的模板。

如何恢復(fù)損壞的PICO

PICO帶有預(yù)安裝的引導(dǎo)加載程序，支持拖放編程。插入PICO時(shí)，如果MAINTENANCE和DAPLINK驅(qū)動(dòng)器都沒(méi)有出現(xiàn)，那么很可能是引導(dǎo)加載程序已被覆蓋。通過(guò)以下步驟可以恢復(fù)引導(dǎo)加載程序。

? 插入編程器PICO，查看DAPLINK驅(qū)動(dòng)器是否出現(xiàn)。

? 插入損壞的PICO。

? 將編程線纜的彈簧連接器抵住損壞的PICO背面的焊盤(pán)，確保將對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)插入PICO上的孔中。

? 導(dǎo)航到Bootloader Binary目錄，將引導(dǎo)加載程序文件(max32625pico_bl.bin)拖到DAPLINK驅(qū)動(dòng)器。需要注意的是，該二進(jìn)制文件被復(fù)制到了編程器PICO創(chuàng)建的驅(qū)動(dòng)器，而不是目標(biāo)PICO創(chuàng)建的驅(qū)動(dòng)器。編程器PICO用作管道，通過(guò)編程線纜將二進(jìn)制文件傳送到目標(biāo)PICO。

? 用戶按住已修復(fù)PICO上的按鈕并插入該P(yáng)ICO時(shí)，用戶應(yīng)該能夠看到MAINTENANCE驅(qū)動(dòng)器。

? 拔下編程器PICO。

如何刪除PICO中的文件

如果需要徹底刪除PICO的內(nèi)容，請(qǐng)按照以下步驟操作：

? 將編程器PICO插入U(xiǎn)SB端口。這將創(chuàng)建一個(gè)DAPLINK驅(qū)動(dòng)器。

? 將需要擦除內(nèi)容的PICO插入另一個(gè)USB端口。

? 將編程電纜的彈簧連接器抵住要擦除內(nèi)容的PICO背面的焊盤(pán)。

? 導(dǎo)航到zip文件中Erase File目錄中的erase.act文件。

? 將此文件拖到DAPLINK驅(qū)動(dòng)器。編程器PICO用作管道，通過(guò)編程線纜將擦除文件傳送到目標(biāo)PICO。

? 這樣就會(huì)擦除目標(biāo)PICO。

結(jié)論

這或許是與PICO建立良好關(guān)系的開(kāi)始。它提供了一個(gè)出色的低成本平臺(tái)，讓用戶能夠使用功能強(qiáng)大且功耗超低的Arm?微控制器進(jìn)行開(kāi)發(fā)。本文提供了有關(guān)如何使用免費(fèi)開(kāi)發(fā)工具對(duì)PICO進(jìn)行編程和調(diào)試的完整指南。用戶成功完成一個(gè)項(xiàng)目后，就可以將該項(xiàng)目作為模板，在未來(lái)的開(kāi)發(fā)中輕松復(fù)用，大幅降低開(kāi)發(fā)工作量。最后，用戶可以告別8位DIP時(shí)代，進(jìn)入32位微控制器世界，同時(shí)仍然能夠使用易操作的封裝進(jìn)行原型設(shè)計(jì)。