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转：从零开始玩转FRDM-KL25Z

2016-6-3 12:48:57 16964

想学习飞思卡尔Kinetis系列MCU的童鞋们有福啊，从今天开始我会与大家一起，从零开始到玩转FRDM-KL25Z开发板。热情期待各路大牛拍砖，闲话不多，Let’s start。
   ① Get to know the board
   俗话说：工欲善其事，必先利其器。在这个物价飞涨，通胀严峻的时代，估计童鞋们会越来越来在乎自己的钱袋子啊，注重投入产出比吧。FRDM-KL25Z开发板以其低价质优﹑硬件资源丰富﹑开发资料齐全的优势在一开始推出市场时，就俘获了一众初学者的心。如果有的童鞋还没有FRDM-KL25Z开发板，大家可以到飞思卡尔官网上购买，目前的价格是$12.95（大约RMB 80），相当廉价啊，即使是对于平时预算不多的在校童鞋们也不会有太大的压力。
   图1为从飞思卡尔官网上购得的FRDM-KL25Z开发板包装盒正反面（上面有条形码可验证是否为正品）。图2为包装盒打开，里面装着的FRDM-KL25Z开发板。图3﹑4分别为FRDM-KL25Z的硬件资源分布图和引脚排列图。

（1）正面

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lee_st

· 2016-6-4 12:26:10

沙发

从零开始玩转FRDM-KL25Z

（2）反面

图1 FRDM-KL25Z开发板包装正反面

图2 FRDM-KL25Z开发板

图3 FRDM-KL25Z开发板资源分布图

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lee_st

· 2016-6-4 12:26:49

板凳

从零开始玩转FRDM-KL25Z

图4 FRDM-KL25Z开发板引脚排列图

别看FRDM-KL25Z开发板小，但正所谓麻雀虽小，五脏俱全，FRDM-KL25Z的硬件资源是很丰富的。FRDM-KL25Z的硬件资源分布：
●MCU型号MKL25Z128VLK4：主频最高48MHz，128kB的Flash，封装80LQFP；
●电容式触摸滑条；
●预留SPI Flash接口；
● 调试下载器（OpenSDA）；
●三轴加速传感器：MMA8451Q；
● RGB LED；
●I/0接口。

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lee_st · 2016-6-4 12:27:19 4^# ②新手上路介绍到这里，童鞋们是不是等不及要跃跃欲试啊！那就让我们迈出FRDM-KL25Z开发板应用的第一步吧。 2.1 安装驱动首次使用FRDM-KL25Z开发板时，需要安装P&E OpenSDA驱动，可通过www.pemicro.com/opensda链接下载。当驱动安装完成后，将SDA MINIUSB与PC机连接（如图4所示），查看设备管理器在端口处可以查看到OpenSDA串口，在磁盘驱动器中可以看见FSL/PEMICRO MSD USB Device磁盘，如图6所示，至此P&E驱动安装成功。图5 FRDM-KL25Z开发板与PC机相连图6 驱动安装成功示意图

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lee_st · 2016-6-4 12:27:40 5^# 2.2 OpenSDA使用驱动安装完成后，就可使用OpenSDA接口进行板级调试。步骤如下： ⑴ OpenSDA的MSD引导模式首先按住RST按键，接着使用SDA MINI USB方式进行上电，然后释放RST按键。当PC机将FRDM-KL25Z开发套件识别为一个Bootloader磁盘，如图7所示，即表示进入OpenSDA的MSD引导模式成功。打开磁盘会有如图8所示的内容，里面的内容都像TXT文件一样是可读的，关于文件内容的细节可参考OpenSDA User’s Guide。图7 进入MSD引导模式图8 磁盘内容

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lee_st · 2016-6-4 12:27:58 6^# ⑵大容量存储设备闪存编程接口（MSD Flash Programmer）进入MSD引导模式后，可从飞思卡尔官网FRDM-KL25Z开发套件的链接地址处（www.freescale.com/FRDM-KL25Z）下载FRDM-KL25Z Quick Start Guide Package，接着将FRDM-KL25Z Quick Start Guide Package内的OpenSDA Applications文件夹中的 MSD-FRDM-KL25Z_Pemicro_v105.SDA（如图9所示）拷贝到Bootloader磁盘完成后，然后将SDA MINIUSB与PC机断电，下一步又重新将SDA MINIUSB与PC机连接，这时， PC机还会将FRDM-KL25Z开发套件识别为一个Bootloader磁盘，与进入MSD引导模式的效果一致。当打开Bootloader磁盘后，会发现多出两个文件，如图10所示，关于文件内容的细节可参考OpenSDA User’s Guide。下一步可将FRDM-KL25Z Quick Start Guide Package内的Precompiled Examples文件夹中的的应用程序（如图11所示）拷入Bootloader磁盘里即可完成MCU的程序烧写。比如讲blinky_blue.srec拷贝到Bootloader磁盘后，完成MCU程序烧写后，FRDM-KL25Z开发板如图12所示。图9 MSD-FRDM-KL25Z_Pemicro_v105.SDA文件图10 磁盘内容 [size=0.83em]Untitled.jpg (86.72 KB, 下载次数: 1) 下载附件 [color=rgb(153, 153, 153) !important]2013-6-11 10:59 上传图11 FRDM-KL25Z已编译示例程序

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lee_st

· 2016-6-4 12:28:12

7^#

从零开始玩转FRDM-KL25Z

图12 blinky_blue示例程序

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lee_st · 2016-6-4 12:28:29 8^# ③参考资料对于初学者来说，参考资料齐全对于能否快速入门至关重要。所以针对FRDM-KL25Z开发套件，飞思卡尔在其官网上提供了种类齐全的下载资料（www.freescale.com/FRDM-KL25Z），使得初学者可以更快速的入门，同时也有助于有基础的工程师更好的完成设计任务。图13为FRDM-KL25Z开发套件的主界面，图14为FRDM-KL25Z开发套件相关资料的下载界面。对于初学者来说，可下载的以下文档：[1] FRDM-KL25Z Quick Start Package；[2] FRDM-KL25Z User’s Manual ；[3] FRDM-KL25Z Pinouts ；[4] FRDM-KL25Z Schematics ；[5] OpenSDA User’s Guide ，增加对FRDM-KL25Z开发板的硬件资源和OpenSDA接口的理解，为后面的学习打好基础。图13 FRDM-KL25Z主界面图14 FRDM-KL25Z资料下载界面

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lee_st · 2016-6-4 12:28:58 9^# ④ Hello world ! 经过前面的学习后，童鞋们已经可以通过OpenSDA接口烧录程序啊，也对FRDM-KL25Z开发板有了初步的了解。但我相信这点成就，肯定不会让大家满足，只会让大家学习的热情更加饱满。前面烧录的程序都是已经编译好的Sample Code ，这次，我将带领编译并调试一个工程。㈠ CodeWarrior开发环境 CodeWarrior是Metrowerks公司研发的专门面向Freescale所有MCU与DSP嵌入式应用开发的软件工具，是Freescale向用户推荐的产品。CodeWarrior分为3 版本：特别版（Special Edition）、标准版、专业版。其中特别版是免费的，用于教学目的，对生成的代码量有一定的限制，而标准版与专业版没有限制。以前习惯使用IAR或Keil等IDE做开发的童鞋们不用担心，CodeWarrior很容易上手的。可通过下面网址链接（http://www.freescale.com/webapp/sps/site/prod_summary.jsp?code=CW-MCU10&fpsp=1&tab=Design_Tools_Tab）下载（网页如图15所示），目前最高版本为CodeWarrior 10.4，下载完成后安装过程中，要特别注意是，MCU选择项目栏中Kinetis的选项一定要选，MCU选择项目栏的选择可以多选，其它一路NEXT就OK。图15 CodeWarrior下载界面 ⑵ Hello world工程编译及调试 CodeWarrior安装完成后，就可以编译及调试helloworld工程啊。飞思卡尔在其官网上提供了基于CodeWarrior﹑IAR﹑Keil的FRDM-KL25Z开发板例子程序，以帮助初学者更快入门，下载界面同样是FRDM-KL25Z开发套件相关资料的下载界面，选择仿真与模型（如图16所示）即可下载。下载完成后，打开安装程序，一路NEXT就OK。图16 FRDM-KL25Z开发板例子程序下载下面介绍用CodeWarrior打开helloworld工程： i打开CodeWarrior（开始> 所有程序>Freescale CodeWarrior->CW for MCU v10.4->CodeWarrior） ii打开目录（..klxx-sc-pexprojectshelloworldcw）： 1. 打开工程引导（如图17所示）；图17 打开Import

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lee_st · 2016-6-4 12:29:17 10^# 2. 在工程引导中选择General中的Existing Projects into Workspace，然后点击Next 。（如图18所示）图18 Import引导界面 3. 在下一层引导界面，选择“Select root directory:”选项，注意不要选中“Copy projects into workspace”，点击“Browse”，弹出浏览窗口（如图19所示）图19工程选择界面

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lee_st · 2016-6-4 12:30:16 11^# 4. 在弹出浏览窗口中，根据自己例子程序的安装目录，选中..klxx-sc-pex-projectshelloworldcw，再点击“Finish”（如图20所示）图20 选择helloworld界面 iii helloworld在CodeWarrior中打开后，在左边的工程栏中选中helloworld（如图21所示），单击编译工程（选中helloworld工程，点击右键，选择“Build Project”）。图21 选中helloworld工程

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lee_st · 2016-6-4 12:30:54 12^# iv 接下来这一步就要对FRDM-KL25Z开发板进行Debug啊，在开始之前，还有一个准备工作要做，在2.2章节向童鞋们介绍了如何使用OpenSDA接口进行板级调试，使得我们可以不用IDE开发环境，就可直接将Precompiled Examples文件夹中的的应用程序拷入Bootloader磁盘里来完成MCU的程序烧写。而想通过IDE开发软件如CodeWarrior、IAR等对FRDM-KL25Z开发板进行Debug、程序烧录操作，就需要更换板级支持包，具体的操作方式与2.2章节介绍的很相似：1. 进入OpenSDA的MSD引导模式；2. 将FRDM-KL25Z Quick Start Guide Package内的OpenSDA Applications文件夹中的DEBUG-APP_Pemicro_v102.SDA（如图22所示）拷贝到Bootloader磁盘里；3. 接着将SDA MINIUSB与PC机断电，然后又重新上电即完成。只有第2步跟原来不同，其它都一样。（在重新上电后，Bootloader磁盘无显示，此时上位机会自动安装相应驱动，安装完毕后在PC的设备管理器中会出现如下的信息表明安装成功，如图23所示）图22 DEBUG-APP_Pemicro_v102.SDA文件图23 OpenSDA驱动安装完成

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lee_st

· 2016-6-4 12:31:12

13^#

准备工作完成后，将FRDM-KL25Z开发板与PC连接上电，单击，即进行Debug操作。

图24 Debug设置

捕获5.JPG (8.02 KB, 下载次数: 0)

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lee_st

· 2016-6-4 12:31:29

14^#

从零开始玩转FRDM-KL25Z

图25 Debug模式选择

图26 Debug操作界面

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lee_st · 2016-6-4 12:31:44 15^# 这时，打开串口调试工具（超级终端、串口调试助手等，本人使用的是串口猎人），匹配正确PC机分配给OpenSDA接口的串口号和串口通信设置，就会在串口工具窗口显示接受到的字符串，而且，童鞋们还可以利用调试工具向FRDM-KL25Z开发板发送字符串，字符串会被反馈到PC，可在调试工具窗口观察到（如图27所示），同时FRDM-KL25Z开发板的LED灯也会发生颜色变换，童鞋们可以自己调试来观察结果。（需说明的helloworld工程中UART的串口通信波特率设置为115200 bps，传输数据帧格式为8位数据，1位停止位，无奇偶校验位）图27 串口猎人界面

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lee_st · 2016-6-4 12:32:02 16^# 为了让童鞋们对上述的操作，有更清楚的认识，特地将helloworld工程在CodeWarrior中编译并调试的过程，从头到尾演示了一遍，并录制成视频供大家参考。（http://v.youku.com/v_show/id_XNTcyMDE3MDk2.html）

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lee_st · 2016-6-4 12:32:21 17^# ⑤程序，你主张（一）预备知识在上一章节中打开的helloworld工程是基于PE（Processor Expert）生成的。那么什么是PE呢？PE是CodeWarrior自带的一款插件，是面向飞思卡尔微处理器的快速应用开发工具，允许真正的自上而下的应用设计方式，设计者可以直接定义应用的行为，而不是整天耗费在芯片的学习上。怎么理解呢？童鞋们可以按这样的思路理解：以前，童鞋们使用MCU做嵌入式开发时，如果要使用MCU内部的模块，需要配置Datasheet里列出的与模块相关的寄存器，这样不但编程开发的工作量大，寄存器配置也容易出错，而且需要开发者对MCU的内部模块要有一定的了解。使用PE工具开发时，开发者可按自己需要选择要使用的模块，然后在可视化界面上定义模块的行为，定义完成后，PE会自动生成开发者所期望的模块函数，开发者只需调用模块函数就可以啊，就像搭积木一样，PE提供各种形状的积木，如何用这些积木搭建自己的应用，是开发者需要关心的地方，所以PE很适合对MCU了解不多的初学者使用。在本章中，除了教大家如何将helloworld工程修改成闪烁灯工程，PE的模块组件的添加﹑组件配置﹑代码生成及编写等操作。（二）helloworld工程介绍在CodeWarrior中导入helloworld工程后，在CodeWarrior的左上角选中helloworld，展开工程目录，点击，会在模块组件栏中显示工程内的组件（如图28所示）。图28 helloworld工程和模块组件目录在模块组件目录中，选中Blue_LED组件，会在Component Inspector的Properties中列出组件的配置参数，童鞋们可参考FRDM-KL25Z开发板的电路原理图（如图29所示）列出RGB LED的引脚分布（如图30所示），并比较在Properties中的参数配置（如图31所示）。在Blue_LED组件中I/O引脚配置为PD1，方向为输出，输出低电平可点亮LED，高电平则熄灭。Red_LED、Green_LED组件与Blue_LED组件的组件参数配置相似。图29 RGB LED原理图图30 RGB LED引脚对应关系

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lee_st

· 2016-6-4 12:32:38

18^#

从零开始玩转FRDM-KL25Z(有演示视频)

图31 Properties中的参数配置

CsIO1是UART串口组件，选中它后，在Component Inspector的Properties中显示定义UART的参数配置（如图32所示）如波特率、数据帧结构等，相信与童鞋们通过配置UART相关寄存器定义串口通信的传统方法比较要来的直观、简单的多吧。

图32 Properties中的参数配置

介绍完helloworld工程中的组件后，接下来向童鞋们介绍helloworld工程的主函数。那么工程的主函数在哪呢？在工程目录栏中的sources目录下—ProcessorExpert.c（即为主函数）（如图33所示），双击即可在代码窗口显示。主程序比较简单，相信童鞋们在仔细阅读并与上一章节中观察到的程序调试结果相结合，不难知道主程序的功能以及在主程序中被调用的函数的功能，比如：Blue_LED_SetVal(Blue_LED_DeviceData)使PD1引脚输出高电平，Blue LED熄灭；Blue_LED_ClrVal(Blue_LED_DeviceData)使PD1引脚输出低电平，Blue LED点亮，而主程序中的while循环功能为MCU在收到PC机发送的字符后，会循环的改变RGB LED三个引脚的输出电平，从而使得LED的颜色改变。

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lee_st

· 2016-6-4 12:32:57

19^#

从零开始玩转FRDM-KL25Z(有演示视频)

[size=0.83em]捕获5.JPG (34.32 KB, 下载次数: 0)
下载附件

[color=rgb(153, 153, 153) !important]2013-6-18 14:57 上传

图33 ProcessorExpert.c

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lee_st · 2016-6-4 12:33:15 20^# （三）延时函数—Delay（）在原函数中，MCU只有在接收到字符后，才会更改LED颜色，如若将原函数修改成闪烁灯程序，需要添加延时函数—Delay（），下面向童鞋们介绍如何运用LPTMR（低功耗定时器）组件生成Delay（）函数。关于LPTMR模块的具体介绍，大家可参考KL25的Datasheet或者观看论坛里的LPTMR模块介绍视频（http://www.freescaleic.org/bbs/article_1282_545321.html），在这就不作具体介绍啊。工程代码修改过程如下： i 添加组件：在开发环境界面的Components Library对话框选择Alphabetical选项卡，找到名为Inti_LPTMR的组件双击（如图34所示），即可将Inti_LPTMR组件添加到工程中，同时在Components对话框中也会出现Init_LPTMR组件。图34 添加LPTMR组件 ii 配置组件：在添加完组件后，在Components对话框中单击LPTMR组件，会在开发环境的Component Inspector窗口打开其配置界面，在Clock Setting中，选择Clock select的值为Internal 1kHz LPO，Prescaler value/Glitch filter的值为Prescaler/2; Glitch filter not supported，Prescaler bypass的值为Not Bypassed，Timer mode的值为Timer Counter。整个配置如图35所示。图35 配置LPTMR组件 iii 生成并编写代码配置完组件后还不能真正运行此工程，PE所做的工作仅仅是生成用户所期望的模块函数并设置其参数，真正在哪里调用这些函数还需要开发者自己编写。首先需要生成已配置的组件的代码，在Components对话框中选中LPTMR组件，单击便可生成代码（如图36所示）。

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