EK-STM32F基础知识详解

　　先熟悉一下开发板的硬件，它的MCU是ST公司的STM32F103VB，核心属于ARM Coretex M3系列，板载了ULINK-II仿真器，外围接口也很丰富，包括两个串口、CAN口、LCD、SD、USB等，板子做得很不错，据说促销时才卖199RMB，相当超值。
　　由于标配的资源都没了，所以先在网上一阵狂搜，包括开发环境、开发板原理图和配套演示程序、芯片的Datasheet等，基本上想要的都载到了。
　　先说开发环境的安装。我先后安装了RVMDK、IAR5.2，但发现这两款IDE都不支持板载的仿真器，最后安装IAR4.42的版本，据说它能支持EK-STM32F板载的仿真器，事实证明，确实如此。安装IAR时碰到如下几个问题： 1. 安装文件解压缩时，提示C盘空间不足，事实上Ｃ盘还有ｎＧ可用空间。原因是系统的环境变量设置有问题，我将TMP目录设置到Ｄ盘了，改回Ｃ盘就没问题。
　　2. 安装IAR4.42，使用Keygen时须要注意，输入的十六进制的ＩＤ号必须大写，开始我没注意，用小写生成了一堆KEY，试了Ｎ个后，终于安装通过，结果编译时提示Licence有问题。Licence　Manager也不管用，后来卸了重装，用大写的ＩＤ号生成的KEY，就没有问题了。
　　IAR无须在IDE中设置RO Base、RW Base等信息，它用xcf配置文件完成这些配置。
　　
　　然后在第三方驱动中，选择STM32的驱动程序，
　　
　　1 void ScrollString（char *str）;
　　2 void ScrollString（char *str）
　　3 {
　　4 int i = 4;
　　5 int dir = 0;
　　6
　　7 while（*str++）
　　8 {
　　9 write_string（str）;
　　10 delay（）;
　　11
　　12 if（！dir）
　　13 {
　　14 GPIO_SetBits（GPIOC， 1《《i++）;
　　15 if（i==8）
　　16 dir = 1;
　　17 }
　　18 else
　　19 {
　　20 GPIO_ResetBits（GPIOC， 1《《i--）;
　　21 if（i==3）
　　22 dir = 0;
　　23 }
　　24 }
　　25 }
　　26
　　开发环境配置完成后，运行了万利提供的几个Sample，LCD、ADC和USART的。LCD、ADC运行没有问题，USART始终没过。折腾了半天，最后也没弄明白。原理图上使用的是PD5、6，但MCU 的Datasheet中PD5、6并不用作USART，难道是用GPIO模拟？但从代码中看起来，它就是把PD5、6当作USART2来用的。
　　简单说一下这几个Sample，LCD代码中原来的显示部分有点怪，修改如下：
　　Code
　　1 void ScrollString（char *str）;
　　2 void ScrollString（char *str）
　　3 {
　　4 int i = 4;
　　5 int dir = 0;
　　6
　　7 while（*str++）
　　8 {
　　9 write_string（str）;
　　10 delay（）;
　　11
　　12 if（！dir）
　　13 {
　　14 GPIO_SetBits（GPIOC， 1《《i++）;
　　15 if（i==8）
　　16 dir = 1;
　　17 }
　　18 else
　　19 {
　　20 GPIO_ResetBits（GPIOC， 1《《i--）;
　　21 if（i==3）
　　22 dir = 0;
　　23 }
　　24 }
　　25 }
　　26
　　ring（char *str）;
　　2 void ScrollString（char *str）
　　3 {
　　4 int i = 4;
　　5 int dir = 0;
　　6
　　7 while（*str++）
　　8 {
　　9 write_string（str）;
　　10 delay（）;
　　11
　　12 if（！dir）
　　13 {
　　14 GPIO_SetBits（GPIOC， 1《《i++）;
　　15 if（i==8）
　　16 dir = 1;
　　17 }
　　18 else
　　19 {
　　20 GPIO_ResetBits（GPIOC， 1《《i--）;
　　21 if（i==3）
　　22 dir = 0;
　　23 }
　　24 }
　　25 }
　　26 主函数中调用如下：
　　Code
　　1 while（1）
　　2 {
　　3 ScrollString（“EK-STM32F HELLO WORLD 2008-11-11”）;
　　4 }
　　5
　　ADC的Sample中，也对显示做了修改，并且增加了ADC Value对LED的控制，代码如下：
　　Code
　　1 sprintf（display，“%04X”，value）;
　　2 write_string（display）;
　　3 delay（）;
　　4
　　5 i = value/0x300;
　　6 i = 1《《i;
　　7 i--;
　　8 i = i《《4;
　　9 GPIO_SetBits（GPIOC，i）;
　　10 GPIO_ResetBits（GPIOC，~i）;
　　11
　　USART的实验没有跑通，后来修改成UART0和PC串口通信，实现回发接收到的数据。需要注意的是UASRT的配置，如果数据位配置成9位，板子发送没有问题，但接收会乱码，数据位配置成8位，收发正常。另外，万利的UART0和PC的串口使用两头孔的交叉线相连，因为我没有标配的线，先用示波器测UART0，确定3引脚为TXD，然后用3根串口线接成了一个两头孔的交叉线，测试通过。
　　开发环境基本了解了，接下来认识一下Coretex M3和STM32F103VB。先说STM32F103VB吧，因为没太多好说的，MCU的Datasheet中先说指标很强，然后就介绍产品的电气特性，基本没有关于寄存器的介绍，不像2410和270的文档讲的很仔细。整篇文档中，一张memory map的图应该是最有用的。当然，ST提供了另外的文档和Sample，说明如何使用各硬件。FirmwareLib基本涵盖了所有硬件的代码封装，方便应用程序的开发人员使用。
　　下面介绍一下Coretex M3。Coretex M3，很好，很先进。它是ARMv7的架构，注意，不是ARM7！ARM7是ARMv4的内核，S3C2410和PXA270等也都属于ARMv4的ARM9。Coretex是ARM公司继ARM11之后推出的最新的ARM内核，只不过没叫ARM12而已。
　　Coretex M3性能强劲。这一点应该得益于它全新的指令集。Coretex摒弃了ARM+THUMB指令集结构，而采用了THUMB2指令集。只有放下包袱，才能走的更远。采用新的指令集提高了代码密度，增加了性能，也无须象ARMv4中需要处理ARM和Thumb之间的切换。
　　Coretex M3实时性好。这一点应该得益于它新的中断处理机制。Coretex M3中不再有FIQ，它采用了超多的可嵌套的IRQ。中断控制器在内核层面上，比传统芯片级的中断控制器更先进。
　　Coretex M3使用方便。虽然它采用了全新的指令集，但对于应用程序开发人员来说，并没有增加工作量，用新的编译器即可。开发方式也跟传统的单片机并无太大区别。Coretex M3就是一个具有ARM内核的32位单片机，并且它在内核中加入了Debug的支持。
　　Coretex M3价格便宜。这是它最大的利好。现在金融危机闹这么凶，极具性价比的的往往比较抢手。也许过两年，单片机市场将由它来主宰。价格上，它比8位、16位的单片机贵不了多少，但接口丰富，性能强劲，在很多场合比16位的单片机有更好的表现。
　　更详细的资料，请到这里下载权威文档。
　　学习一个新的处理器，主要得学习它的指令集、内存管理、中断管理。汇编指令在应用开发中用的较少，一般用时再查。当然精通汇编代码对于嵌入式系统的开发大有裨益。
　　32位的特性，使Coretex M3支持4GB的存储空间，而内存空间的分配，内核本身做了一些约束，芯片厂商在此基础上做自己的设计。
　　Coretex M3的中断管理，采用了Nest Vector Interrupt Control，NVIC是在内核层面上的，比传统的中断控制器要高级。它也有一张中断向量表，发生中断后，会通过查表执行相应的处理。
　　Coretex除了M3的版本外，还有两款针对不同应用的版本：R4、A8。R4的实时性更好，A8中包括了MMU，针对应用市场。
　　学习Coretex M3的主要目的是想把它应用在GPS Tracker上，所以为它移植一个uC/OS-II很有必要。到Micrium官网载了一个跟EK-STM32F开发版最相似的uC/OS-II 2.86版，准备移植。这种移植，跟WinCE的移植大同小异，先跑内核，这一块基本无须修改代码，内核跑起来，再调试外围器件，针对开发板硬件修改相关代码即可。想得很美，但一入手却发现了问题，原来最新版的uC/OS-II使用的IDE是IAR5.x，IAR4.x无法打开高版本的工程。受仿真器的牵制，没别的办法，硬着头皮，从高版本往低版本改。IAR5.x的帮助中，有一篇专门讲如何从4.x移植到5.x的方法，详细看了一下，基本确定逆向移植是可实施的。IAR5.x和IAR4.x的最大区别在于Linker，Linker配置文件也由xcf变成icf。要做退化，先改这两处。
　　用IAR4.42新建了一个工程，将相关的文件都添加进来，不相关的代码删掉或注释掉，配置工程设置，编译，N个Error逐一修改，最主要的修改代码如下：
　　Code
　　1 //++added by h***
　　2 #pragma location = “INTVEC”
　　3 //--added by h***
　　4
　　5 //++changed by h***
　　6 //__root const APP_INTVECT_ELEM __vector_table［］ @ “.intvec” = {
　　7 __root const APP_INTVECT_ELEM AppVectTbl［］ = {
　　8 //--changed by h***
　　9 { .Ptr = （void *）__sfe（ “CSTACK” ）}，/*0， SP start value. */
　　10 //++changed by h***
　　11 // __iar_program_start， /* 1， PC start value.*/
　　12 __program_start，
　　13 //--changed by h***
　　14
　　这段代码是IAR5.x和4.x的主要区别处。解决掉所有的Error后，下载到板上，只见两个LED一闪一闪的，难道就这么跑通了？比移植WinCE简单不少啊！
　　改造LED的控制，标准版和EK-STM32F板用的IO不一样；添加EK板的LCD显示，创建一个任务用于循环显示信息；在BSP中添加了USART的处理，并创建一个任务实现回发接收到的数据；添加对外部中断的处理，标准版的BSP没有操作外部中断示例，但对中断的封装很好，比以前2410上的uC/OS-II强很多，感觉有点象WinCE的中断管理结构。简单描述一下uC/OS-II的中断工作方式，首先它也有一个中断向量表，存储各中断处理函数。初始化中断向量表的时，所有中断的ISR都使用BSP_IntHandlerDummy（）。实现自己的中断ISR后，可以通过BSP_IntVectSet（）完成中断ISR注册。理清这个关系后，开始写代码。在GPIO的配置中加入中断引脚的配置，使用NVIC函数配置外部中断的工作方式，并注册中断服务程序，在自己的ISR中清除中断标志位。下载Debug，工作得相当好。实验效果：按下KEY2、KEY后，LCD上会有显示，提示按键信息，并控制4个LED的亮灭。
　　IAR在线调试的界面如下，
　　
　　EK-STM32F的入门就到这里，板上还有很多好玩的东西，如JoyStick、SD卡、USB等等，以后有时间再慢慢学习。就目前的应用需求来看，实现两个串口通讯、外部中断的控制就差不多了，GPS Tracker的核心也就是接收GPS、GSM信息，解析处理。