電子發(fā)燒友App
前言：從51開始，單片機玩了很長時間了，有51，PIC，AVR等等，早就想跟潮流玩玩ARM，但一直沒有開始，原因-----不知道玩了ARM可以做什么（對我自己而言）。如果為學習而學習，肯定學不好。然后cortex-m3出來了，據(jù)說，這東西可以替代單片機，于是馬上開始關(guān)注。也在第一時間開始學習，可惜一開始就有點站錯了隊，選錯了型（仍是對我自己而言）。我希望這種芯片應(yīng)該是滿大街都是，隨便哪里都可以買得到，但我選的第一種顯然做不到。為此，大概浪費了一年多時間吧，現(xiàn)在，回到對我來說是正確的道路上來啦，邊學邊寫點東西。
這里寫的是我的學習的過程，顯然，很多時候會是不全面的，不系統(tǒng)的，感悟式的，甚至有時會是錯誤的，有些做法會是不專業(yè)的。那么，為什么我還要寫呢？這是一個有趣的問題，它甚至涉及到博客為什么要存在的問題。顯然，博客里面的寫的東西，其正確性、權(quán)威性大多沒法和書比，可為什么博客會存在呢？理由很多，我非專家，只說我的感慨。
我們讀武俠小說，總會有一些創(chuàng)出獨門功夫的宗師，功夫極高，然后他的弟子則基本上無法超越他。我在想，這位宗師在創(chuàng)造他自己的獨門功夫時，必然會有很多的次的曲折、彎路、甚至失敗，會浪費他的很多時間，而他教給弟子時，則已去掉了這些曲折和彎路，當然更不會把失敗教給弟子，按理說，效率應(yīng)該更高，可是沒用，弟子大都不如師。為什么呢？也許知識本身并不是最重要的，獲取知識的過程才是最重要的？也許所謂的知識，并不僅僅是一條條的結(jié)論，而是附帶著很多說不清道不明的東西？如植物的根，一條主根上必帶有大量的小小的觸須？
閑話多了些，就權(quán)當前言了。下面準備開始。
一、條件的準備
我的習慣，第一步是先搭建一個學習的平臺。原來學51，PIC，AVR時，都是想方設(shè)法自己做些工具，實驗板之類，現(xiàn)在人懶了，直接購買成品了。
硬件電路板：火牛板
軟件：有keil和iar可供選擇。網(wǎng)上的口水仗不少，我選keil，理由很簡單，這個我熟。目前要學的知識中，軟、硬件我都不熟，所以找一個我有點熟的東西就很重要。在我相當熟練之前，肯定不會用到IAR，如果真的有一天不得不用IAR，相信學起來也很容易，因為這個時候硬件部分我肯定很熟了，再加上有 keil的基礎(chǔ)，所以應(yīng)該很容易學會了。
調(diào)試工具：JLINK V8。這個不多說了，價格便宜又好用，就是它了。
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二、熱身
細細端詳，做工精良，尤其那上面的3.2吋屏，越看越喜歡。接下來就是一陣折騰了，裝JLINK軟件，給板子通電，先試試JLINK能不能與電腦和板子通信上了。真順，一點問題也沒有。于是準備將附帶的程序一個一個地寫進去試一試。一檢查，大部分例子的HEX文件并沒有給出，這要下一步自己生成，但是幾個大工程的例子都有HEX文件，如MP3，如UCCGI測試等，寫完以后觀察程序運行的效果。因為之前也做過彩屏的東西，知道那玩藝代碼量很大，要流暢地顯示并不容，當時是用AVR做的，在1.8吋屏上顯示一幅畫要有一段時間?，F(xiàn)在看起來，用STM32做的驅(qū)動顯示出來的畫面還是很快的，不過這里顯示的大部分是自畫圖，并沒有完整地顯示一整幅的照片，所以到底快到什么程度還不好說，看來不久以后這可以作為一個學習點的。
一個晚上過去了，下一篇就是要開始keil軟件的學習了。
三、開始編程
硬件調(diào)通后，就要開始編程了。
編程的方法有兩種，一種是用st提供的庫，另一種是從最底層開始編程，網(wǎng)上關(guān)于使用哪種方法編程的討論很多，據(jù)說用庫的效率要低一些。但是用庫編程非常方便，所以我還是從庫開始啦。庫是ST提供的，怎么說也不會差到哪里，再說了，用32位ARM的話，開發(fā)的觀念也要隨之改變一點了。
說說我怎么學的吧。
找個例子，如GPIO，可以看到其結(jié)構(gòu)如下：
SOURCE（文件夾）
- APP（文件夾）
-CMSIS（文件夾）
-STM32F10x_StdPeriph_Driver（文件夾）
Lis（文件夾）
OBJ（文件夾）
其中SOURCE中保存的是應(yīng)用程序，其中又有好多子文件夾，而CMSIS文件夾中和STM32F10x_StdPeriph_Driver文件夾中是ST提供的庫，這樣，如果要做新的工程只要將這個文件夾整個復(fù)制過來就行，其中APP中保存自己的代碼。
因為我們用51單片機時一般比較簡單，有時就一個文件，所以通常不設(shè)置專門的輸出文件夾，而這里做開發(fā)，通常會有很多個文件加入一個工程中，編譯過程中會產(chǎn)生很多中間文件，因此設(shè)置專門的文件夾LIS和OBJ用來保存中間文件。
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下面就將設(shè)置簡單描述一下。
將復(fù)到過來的GPIO根目錄下的所有文件刪除，因為我們要學著自己建立工程。
用菜單Project--》New uVision Porject.。.建立新的工程，選擇目標器件為STM32103VC，這個過程與建立51單片機的工程沒有什么區(qū)別，這里就偷點懶，不上圖了。接下來看一看怎么設(shè)置。
點那個品字形，打開對話框
這里就給個圖了，相信有一定操作基礎(chǔ)的人應(yīng)該會用。順便提一下，原來用VC或者IAR時總覺得它們的一個功能：就是建立一個是Debug組和Release組，這個功能挺好的，從這個圖可在Keil里也是一樣可以建的。
將剛才那個文件夾圖中CMSIS中的文件加入CMSIS組，一共3個，其中\(zhòng)Source\CMSIS\Core\CM3有兩個C語言源程序文件全部加入，另外還有一個在
\Source\CMSIS\Core\CM3\startup\arm文件夾中，這個文件夾中有4個.s文件， 我們選擇其中的 startup_stm32f10x_hd.s文件。這是根據(jù)項目所用CPU來選擇的，我們用的CPU是103VC的，屬于高密度的芯片，所以選這個。
至于LIB中的文件，就在這兒：\Source\STM32F10x_StdPeriph_Driver\src啦。這里有很多個文件，把什么文件加進去呢？怕麻煩的話，把所有文件全部加進去，這并不會增加編譯后的代碼量，但會增加很多的編譯時間。
接下來設(shè)定目標輸出文件夾。上面這個圖怎么出來的就不說啦，單擊“Select Foler for Objects?！?，在彈出來的對話框中選擇OBJ文件夾。
同樣方法，選擇List文件的輸出文件夾。
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設(shè)置好后，如果直接編譯是不行的，會出錯。還需要提供頭文件所在位置。單擊c/C++標簽頁。
第一次進入時Include Paths 文本框中是空白的，點擊其后的按鈕打開對話框，增加相應(yīng)的路徑
這樣路徑就設(shè)好了。單擊OK，回到上一界面，然后再單擊OK，退出設(shè)置，即可編譯、鏈接。
下一會要試一試新的3.12版的庫效果如何了。
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升級庫
光盤中所帶的例子是3.10的，另外還有一個3.12的，我 試著將3.12的庫替代原來的庫，還真有問題，下面就簡述問題及解決方法。
?。?）將庫文件解壓
庫文件名是：stm32f10x_stdperiph_lib.zip，解壓后放在任意一個文件夾中。
（2）由于原作者做了很好的規(guī)劃，每一個項目中都分成三個文件夾，并且在source文件夾中又做了3個文件夾，其中APP文件夾是放自己寫的文件的，其他的兩個是從庫中復(fù)制過來的，因此，想當然地把3.1.2版本中相同的兩個文件夾：
CMSIS和STM32F10x_StdPeriph_Driver直接復(fù)制過來，以為一切OK，結(jié)果一編譯，出來一堆錯誤。
其中有錯誤：
Source\App\main.c（7）： error： #20： identifier “GPIO_InitTypeDef” is undefined
。..。
還有大量的警告：
Source\STM32F10x_StdPeriph_Driver\src\stm32f10x_flash.c（130）： warning： #223-D： function “assert_param” declared implicitly
看了看，在APP文件夾中還有一些不屬于自己的東西：
stm32f10x_conf.h，stm32f10x_it.h，stm32f10x_it.c，打開一看，果然是3.10版本的，沒說的，換。。。。，找到STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.1.2\Project\Template文件夾，用里面的同樣的文件替換掉這幾個文件，這回應(yīng)該萬事大吉了吧。
再一看，依然如故，，沒辦法了，只好細細研究了。通過觀察，發(fā)現(xiàn)原來可以編譯通過的工程，在main.c下面掛滿了.h文件，而這個通不過的，則少得很。
這是編譯能通過的工程
這是編譯通不過的工程
顯然，有些文件沒有被包含進來。一點一點跟蹤，發(fā)現(xiàn)大部分的頭文件都包含在stm32f10x_conf.h中，而這個文件又出現(xiàn)在stm32f10x.h中，其中有這樣的一行：
#ifdef USE_STDPERIPH_DRIVER
#include “stm32f10x_conf.h”
#endif
看來，是這個USE_STDPERIPH_DRIVER沒有被定義啊，于是，人為地去掉條件：
//#ifdef USE_STDPERIPH_DRIVER
#include “stm32f10x_conf.h”
//#endif
再次編譯，果然就OK了?？墒牵墒?，也不能就這么去掉啊，怎么辦呢？萬能的網(wǎng)啊，一搜果然就有了。
到設(shè)置 C/C++頁面
在那個define中加入“USE_STDPERIPH_DRIVER，STM32F10X_HD”
當然，去掉條件編譯前面的注釋，回到原樣。
再次編譯，一切順利?？墒?，原來的工程例子也沒有加這個啊，怎么回事呢？再次打開原來的例子，找到stm32f10x.h，可以看到有這么一行：
而新的stm32f10x.h中則是這樣的：
原來那個3.1.0版的stm32f10x.h被人為地修改了一下，所以，不在define中定義也不要緊，而新升級的3.1.2則不行了。
至此，簡單的升級搞定。
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內(nèi)存學習
ARM中的RO、RW和ZI DATA
一直以來對于ARM體系中所描述的RO，RW和ZI數(shù)據(jù)存在似是而非的理解，這段時間對其仔細了解了一番，發(fā)現(xiàn)了一些規(guī)律，理解了一些以前書本上有的但是不理解的東西，我想應(yīng)該有不少人也有和我同樣的困惑，因此將我的一些關(guān)于RO，RW和ZI的理解寫出來，希望能對大家有所幫助。
要了解RO，RW和ZI需要首先了解以下知識：
ARM程序的組成
此處所說的“ARM程序”是指在ARM系統(tǒng)中正在執(zhí)行的程序，而非保存在ROM中的bin映像（image）文件，這一點清注意區(qū)別。
一個ARM程序包含3部分：RO，RW和ZI
RO是程序中的指令和常量
RW是程序中的已初始化變量
ZI是程序中的未初始化的變量
由以上3點說明可以理解為：
RO就是readonly，
RW就是read/write，
ZI就是zero
ARM映像文件的組成
所謂ARM映像文件就是指燒錄到ROM中的bin文件，也稱為image文件。以下用Image文件來稱呼它。
Image文件包含了RO和RW數(shù)據(jù)。
之所以Image文件不包含ZI數(shù)據(jù)，是因為ZI數(shù)據(jù)都是0，沒必要包含，只要程序運行之前將ZI數(shù)據(jù)所在的區(qū)域一律清零即可。包含進去反而浪費存儲空間。
Q：為什么Image中必須包含RO和RW？
A：因為RO中的指令和常量以及RW中初始化過的變量是不能像ZI那樣“無中生有”的。
ARM程序的執(zhí)行過程
從以上兩點可以知道，燒錄到ROM中的image文件與實際運行時的ARM程序之間并不是完全一樣的。因此就有必要了解ARM程序是如何從ROM中的image到達實際運行狀態(tài)的。
實際上，RO中的指令至少應(yīng)該有這樣的功能：
1. 將RW從ROM中搬到RAM中，因為RW是變量，變量不能存在ROM中。
2. 將ZI所在的RAM區(qū)域全部清零，因為ZI區(qū)域并不在Image中，所以需要程序根據(jù)編譯器給出的ZI地址及大小來將相應(yīng)得RAM區(qū)域清零。ZI中也是變量，同理：變量不能存在ROM中
在程序運行的最初階段，RO中的指令完成了這兩項工作后C程序才能正常訪問變量。否則只能運行不含變量的代碼。
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說了上面的可能還是有些迷糊，RO，RW和ZI到底是什么，下面我將給出幾個例子，最直觀的來說明RO，RW，ZI在C中是什么意思。
1; RO
看下面兩段程序，他們之間差了一條語句，這條語句就是聲明一個字符常量。因此按照我們之前說的，他們之間應(yīng)該只會在RO數(shù)據(jù)中相差一個字節(jié)（字符常量為1字節(jié)）。
Prog1：
#include 《stdio.h》
void main（void）
{
;
}
Prog2：
#include 《stdio.h》
const char a = 5；
void main（void）
{
;
}
Prog1編譯出來后的信息如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 0 96 0 Grand Totals
================================================================================
Total RO Size（Code + RO Data） 1008 （ 0.98kB）
Total RW Size（RW Data + ZI Data） 96 （ 0.09kB）
Total ROM Size（Code + RO Data + RW Data） 1008 （ 0.98kB）
================================================================================
Prog2編譯出來后的信息如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 61 0 96 0 Grand Totals
================================================================================
Total RO Size（Code + RO Data） 1009 （ 0.99kB）
Total RW Size（RW Data + ZI Data） 96 （ 0.09kB）
Total ROM Size（Code + RO Data + RW Data） 1009 （ 0.99kB）
================================================================================
以上兩個程序編譯出來后的信息可以看出：
Prog1和Prog2的RO包含了Code和RO Data兩類數(shù)據(jù)。他們的唯一區(qū)別就是Prog2的RO Data比Prog1多了1個字節(jié)。這正和之前的推測一致。
如果增加的是一條指令而不是一個常量，則結(jié)果應(yīng)該是Code數(shù)據(jù)大小有差別。
2; RW
同樣再看兩個程序，他們之間只相差一個“已初始化的變量”，按照之前所講的，已初始化的變量應(yīng)該是算在RW中的，所以兩個程序之間應(yīng)該是RW大小有區(qū)別。
Prog3：
#include 《stdio.h》
void main（void）
{
;
}
Prog4：
#include 《stdio.h》
char a = 5；
void main（void）
{
;
}
Prog3編譯出來后的信息如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 0 96 0 Grand Totals
================================================================================
Total RO Size（Code + RO Data） 1008 （ 0.98kB）
Total RW Size（RW Data + ZI Data） 96 （ 0.09kB）
Total ROM Size（Code + RO Data + RW Data） 1008 （ 0.98kB）
================================================================================
Prog4編譯出來后的信息如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 1 96 0 Grand Totals
================================================================================
Total RO Size（Code + RO Data） 1008 （ 0.98kB）
Total RW Size（RW Data + ZI Data） 97 （ 0.09kB）
Total ROM Size（Code + RO Data + RW Data） 1009 （ 0.99kB）
================================================================================
可以看出Prog3和Prog4之間確實只有RW Data之間相差了1個字節(jié)，這個字節(jié)正是被初始化過的一個字符型變量“a”所引起的。
3; ZI
再看兩個程序，他們之間的差別是一個未初始化的變量“a”，從之前的了解中，應(yīng)該可以推測，這兩個程序之間應(yīng)該只有ZI大小有差別。
Prog3：
#include 《stdio.h》
void main（void）
{
;
}
Prog4：
#include 《stdio.h》
char a；
void main（void）
{
;
}
Prog3編譯出來后的信息如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 0 96 0 Grand Totals
================================================================================
Total RO Size（Code + RO Data） 1008 （ 0.98kB）
Total RW Size（RW Data + ZI Data） 96 （ 0.09kB）
Total ROM Size（Code + RO Data + RW Data） 1008 （ 0.98kB）
================================================================================
Prog4編譯出來后的信息如下：
================================================================================
Code RO Data RW Data ZI Data Debug
948 60 0 97 0 Grand Totals
================================================================================
Total RO Size（Code + RO Data） 1008 （ 0.98kB）
Total RW Size（RW Data + ZI Data） 97 （ 0.09kB）
Total ROM Size（Code + RO Data + RW Data） 1008 （ 0.98kB）
================================================================================
編譯的結(jié)果完全符合推測，只有ZI數(shù)據(jù)相差了1個字節(jié)。這個字節(jié)正是未初始化的一個字符型變量“a”所引起的。
注意：如果一個變量被初始化為0，則該變量的處理方法與未初始化華變量一樣放在ZI區(qū)域。
即：ARM C程序中，所有的未初始化變量都會被自動初始化為0。
總結(jié)：
1; C中的指令以及常量被編譯后是RO類型數(shù)據(jù)。
2; C中的未被初始化或初始化為0的變量編譯后是ZI類型數(shù)據(jù)。
3; C中的已被初始化成非0值的變量編譯后市RW類型數(shù)據(jù)。
附：
程序的編譯命令（假定C程序名為tst.c）：
armcc -c -o tst.o tst.c
armlink -noremove -elf -nodebug -info totals -info sizes -map -list aa.map -o tst.elf tst.o
編譯后的信息就在aa.map文件中。
ROM主要指：NAND Flash，Nor Flash
工商網(wǎng)監(jiān)
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