【導讀】本文介紹超低功耗、功gong能neng豐feng富fu的de微wei控kong製zhi器qi模mo塊kuai，並bing解jie釋shi如ru何he使shi用yong主zhu流liu的de免mian費fei工gong具ju對dui微wei控kong製zhi器qi模mo塊kuai進jin行xing編bian程cheng和he調tiao試shi。與yu許xu多duo其qi他ta高gao端duan微wei控kong製zhi器qi模mo塊kuai不bu同tong，這zhe種zhong模mo塊kuai采cai用yongDIP封裝，因此專業工程師和業餘愛好者都能使用它輕鬆地進行原型設計。文章第1部分說明如何在Eclipse中創建項目，第2部分討論如何配置Eclipse以配合微控製器模塊使用。

引言

盡jin管guan設she計ji人ren員yuan對dui微wei控kong製zhi器qi微wei型xing化hua的de不bu懈xie追zhui求qiu屢lv屢lv突tu破po電dian子zi產chan品pin的de性xing能neng極ji限xian，但dan也ye導dao致zhi工gong程cheng師shi和he業ye餘yu愛ai好hao者zhe在zai使shi用yong不bu斷duan縮suo小xiao的de封feng裝zhuang進jin行xing原yuan型xing設she計ji時shi麵mian臨lin重zhong重zhong困kun難nan。雖sui然ran在zai設she計ji中zhong加jia入ru微wei控kong製zhi器qi無wu疑yi會hui增zeng添tian新xin的de電dian路lu功gong能neng，但dan許xu多duo工gong程cheng師shi仍reng然ran懷huai念nian以yi前qian大da量liang器qi件jian采cai用yongDIP封裝的日子。如今更為先進的微控製器所采用的封裝大多無法用於原型設計，或者其評估套件尺寸很大，配備了許多不必要的器件。

本文介紹的MAX32625PICO微控製器模塊對原型製作十分友好，尺寸非常小巧

，仍采用DIP封裝，因此非常容易集成到測試PCB和量產PCB中。此外，本文將介紹如何使用主流的免費集成開發環境(IDE) Eclipse進行編程和調試，從而潛移默化地鼓勵工程師告別8位處理器，同時依然保留DIP封裝。有關完整的入門操作指南，請參閱以下說明。

了解MAX32625PICO

圖1所示為MAX32625PICO，也稱為PICO。它包含MAX32625微控製器，這是一款超低功耗的32位Arm® Cortex®-M4處理器，具有512 kB閃存和160 kB SRAM
，工作頻率高達96 MHz。PICO上的引腳配備了這款微控製器最實用的外設功能，包括SPI接口
、I2C端口、10位ADC的兩個輸入
、1-Wire接口和兩個UART。PICO還集成了MAX14750電源管理IC、RGB LED、按鈕開關
、USB Micro B連接器和10引腳Cortex調試接頭
，並且可以直接從USB端口或外部5 V電源供電。此外，PCB兩側均有0.1英寸的焊盤
，因此可以將引腳焊接到PICO上
，從而使其能夠安裝在原型板上。如果需要表麵貼裝的解決方案，焊片的敷銅直接延伸到電路板邊緣
，因此PICO也可用作表麵貼裝組件使用。PICO足夠小

，可以插入到任何設計中；同時又足夠大，可以輕鬆進行原型設計。參見圖1。

圖1.MAX32625PICO。

以下是對PICO進行編程和調試所需的組件：

兩個PICO

兩根Micro B USB連接線（通常隨PICO提供）

編程線，序列號TC2050-IDC-NL-050

TC2050編程線的一端是10引腳連接器，另一端是彈簧式pogo引腳。該編程線僅在調試過程中使用，或者在引導加載程序被覆蓋時用於對PICO重新編程。正常編程隻需簡單拖放二進製文件即可。

在Eclipse IDE中創建項目

PICO最初設計用於Mbed在線編譯器平台，但該平台現已停用。開源Eclipse IDE是一個開發平台
，深受專業人士和業餘愛好者的歡迎，可作為Mbed的免費替代方案。本文將指導編程人員配置Eclipse
，以生成二進製文件，之後可使用Windows資源管理器將其直接拖放到目標硬件上。訪問本文末尾的鏈接
，即可下載zip格式的配置文件。

Eclipse IDE可從MAX32625微控製器的專題頁麵下載。導航到工具和仿真部分

，然後單擊Low Power ARM Micro SDK (Win)下載鏈接
，下載並使用默認配置安裝Arm Cortex Toolchain IDE。

安裝後
，選擇：

文件 -> 新建 -> Maxim Microcontrollers

如圖2所示。

圖2.創建第一個項目。

出現創建項目框時，確保項目名稱中沒有空格。

填寫選擇項目配置窗口，如圖3所示。

圖3.項目配置。

IDE如何與目標硬件通信？

下麵先介紹一下Eclipse內部的運行情況，這有助於理解調試過程中可能出現的錯誤消息。IDE使用兩個程序與目標微控製器（本例中為PICO）進行通信：GNU調試器(GDB)和開放式片內調試器(OpenOCD)。GDB是一種高級調試工具，允許用戶逐行調試代碼
、設置斷點和查看寄存器值。GDB與OpenOCD通信，OpenOCD工具可將高級命令轉換為目標微控製器更容易理解的內容。GDB和OpenOCD都在PC上的Eclipse內部運行。PC和目標微控製器通過調試器連接
，調試器可將命令轉換為微控製器的調試端口能夠理解的電信號。調試端口具有兩種形式：JTAG調試端口、或其較低引腳數的版本——單線調試(SWD)端口。得益於以上所有特性，編程人員能夠在實際目標硬件上逐行執行代碼
，查看寄存器值的變化，而無需使用仿真器。

Eclipse IDE與GDB通信
，GDB與OpenOCD通信，OpenOCD通過調試器與目標PICO上的調試端口通信。GDB和OpenOCD包含在軟件開發套件(SDK)內
，隨SDK自動安裝，並通過Eclipse調用。當PC和目標微控製器之間連接了調試器後，Eclipse和PICO之間可實現無縫的端到端通信。

在圖3所示的項目配置中，假設Eclipse IDE連接到使用JTAG端口的MAX32625EVKIT。但是
，PICO使用較低引腳數的SWD端口，而不是JTAG調試器端口。因此
，若要連接Eclipse IDE與PICO，可在PC和目標PICO之間再連接第二個PICO
，以代替JTAG調試器。為了把第二個PICO與運行最終代碼的目標PICO區分開來，在這裏將第二個PICO被稱為編程器PICO。編程器PICO需要通過名為DAPLink的程序加載
，以便將來自PC的USB信號轉換為PICO能夠理解的信號。這個過程非常簡單，本文第2部分的“加載二進製文件”中提供了簡要描述。

由於使用的是編程器PICO
，而不是JTAG調試器
，因此在選擇適配器類型下方選擇MAX32625_PICO。參見圖4。

圖4.選擇適配器類型。

修改Eclipse以配合PICO使用

通過本文末尾的鏈接下載zip文件，然後解壓縮到合適的位置。找到名為

MAX32625PICO.cfg

的文件，將其複製到以下目錄：

C:MaximToolchainshareopenocdscriptstarget

該文件在原文件(MAX32625.cfg)基礎上進行了修改，支持使用第二個PICO來代替JTAG調試器。該文件覆蓋了通常由JTAG調試器發出的複位命令，並複位了目標微控製器器的一些寄存器、程序計數器和堆棧指針。

新項目創建好後，在Eclipse的項目瀏覽器選項卡（左上角）中右鍵單擊項目名稱，並選擇：

調試為 -> 調試配置…

導航到左側菜單上的GDB OpenOCD調試
，並選擇當前項目。

在調試器選項卡中，將CFG文件從MAX32625.cfg更改MAX32625pico.cfg，如圖5所示。

圖5.指向新配置文件。

依次單擊Apply和Close。

在項目瀏覽器窗口中，再次右鍵單擊項目名稱並選擇Properties。左鍵單擊C/C++ Build標題，然後在Builder設置選項卡下，確保Build命令顯示為：

make ECLIPSE=1 release

如圖6所示。該命令指示Eclipse生成可加載到PICO的二進製文件（可執行程序）。

圖6.生成二進製文件

單擊Apply和OK。

配置Eclipse以包含其他文件

為了使Arm處(chu)理(li)器(qi)更(geng)易(yi)於(yu)編(bian)程(cheng)，微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)的(de)供(gong)應(ying)商(shang)提(ti)供(gong)了(le)底(di)層(ceng)驅(qu)動(dong)程(cheng)序(xu)，以(yi)使(shi)編(bian)程(cheng)人(ren)員(yuan)的(de)代(dai)碼(ma)能(neng)夠(gou)與(yu)微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)內(nei)部(bu)的(de)寄(ji)存(cun)器(qi)和(he)外(wai)設(she)進(jin)行(xing)通(tong)信(xin)。因(yin)此(ci)，編(bian)程(cheng)人(ren)員(yuan)無(wu)需(xu)擔(dan)心(xin)寄(ji)存(cun)器(qi)的(de)控(kong)製(zhi)
，而(er)可(ke)以(yi)專(zhuan)心(xin)研(yan)究(jiu)最(zui)終(zhong)應(ying)用(yong)的(de)更(geng)高(gao)級(ji)功(gong)能(neng)。這(zhe)些(xie)驅(qu)動(dong)程(cheng)序(xu)被(bei)稱(cheng)為(wei)通(tong)用(yong)微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)軟(ruan)件(jian)接(jie)口(kou)標(biao)準(zhun)(CMSIS)
，是對MAX32625進行編程所需的文件層次結構。MAX32625微控製器的核心是Arm內核，需要用到一組文件對其進行配置。Arm內核周圍包含一組外設（ADC、GPIO端口、定時器、計數器
、SPI端口等）
，不同基於Arm的器件之間的區別在於不同的外設構成。對外設進行配置時也需要用到一組文件。Arm內核及其外設共同構成了微控製器。然後
，將器件安裝在電路板上，並連接到顯示屏、端口接頭
、開關
、LED和藍牙收發器等。需要另一組文件描述微控製器如何連接到電路板上的周圍器件。

從MAX32625的核心（Arm內核）開始向外展開，有一組文件用於配置Arm內核本身，然後有一組文件用於配置Arm內核周圍的外設，最後有一組文件用於配置評估套件上微控製器周圍的器件。為了Eclipse能夠在編譯程序時找到這些文件，需要對Eclipse進行配置。

在Eclipse內部的Project Explorer窗口中
，右鍵單擊項目名稱並選擇Properties，然後展開C/C++ General菜單
，並導航到Paths and Symbols部分。在Includes選項卡下，選擇GNU C。使用Add和File system按鈕
，添加圖7所示的目錄。

圖7.包含外部文件。

添加了上述目錄後，單擊Apply和OK。

下文解釋了已包含的每個目錄的作用。

C:MaximFirmwareMAX32625LibrariesCMSISInclude

該目錄包含MAX32625的Arm內核使用的文件。

C:MaximFirmwareMAX32625LibrariesCMSISDeviceMaximMAX32625Include

該目錄包含MAX32625的外設/寄存器定義。

C:MaximFirmwareMAX32625LibrariesMAX32625PeriphDriverInclude

該目錄包含啟用MAX32625外設所需的文件。

結語

本文第1部分講解了如何在Eclipse中創建項目，並介紹了對微控製器進行編程所需的軟件。第2部分討論了如何配置Eclipse以與PICO配合使用。