【LPC8N04初体验】搭建开发环境+调试器固件升级+调试Demo程序

moyanming2013 · 发表于 2018-7-25 15:08:16

【LPC8N04初体验】搭建开发环境调试器固件升级调试Demo程序.pdf (1.94 MB, 下载次数: 51)

2018-7-25 15:02 上传

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非常感谢NXP中文社区[5]，有这么好的机会可以试用新型评估板套件LPC8N04，我会认真评测试用，详实、可靠的给出报告，同时非常期待大家能够相互讨论，共同学习。

1. 安装配置MDK-ARM集成开发环境（IDE）

在MDK-ARM官网[1]下载最新的试用版本MDK-ARM集成开发环境（IDE），下载完成后双击开始安装，如下图示：

建议使用默认路径即可：

填入所有的空缺，点击“Next”：

顺利安装完成MDK-ARM IDE，可以看下相关的Release Notes：

为了能够在MDK-ARM中调试开发LPC8N04，必须下载LPC800 DFP[2]并导入到MDK-ARM中才可以开始开发。DFP是Device Family Pack的缩写，DFP包括了对应MCU的器件支持、开发用的基本软件包等，该DFP由NXP提供给ARM，以包的形式单独提供下载并可以通过导入到MDK-ARM中来支持对应的MCU。根据开发的目标MCU导入支持包，这会减少IDE的容量尺寸。

下载好DFP后，打开Keil uVision5，点击“package installer”图标打开后即可通过“File->Import”把DFP加载进去：

上述我们就完成了MDK-ARM开发环境的搭建，已经准备好开发、调试的环境了。

2. 安装调试器驱动和升级调试器固件。

本开发板为了方便开发、调试、减少客户的成本，集成了兼容CMSIS-DAP协议的调试器。调试器是需要驱动的，而且调试器本身通常也是一个MCU，NXP通常使用LPC11U35作为调试器MCU。调试器MCU是通过连接到主MCU的专用调试接口实现调试主MCU的，并通过通信接口（比如串口、I2C或USB口）连接到电脑实现和电脑端IDE的通信，这样调试器MCU完成调试功能。本步骤的操做都是针对调试器MCU的配置，但只有配置好了调试器MCU才能更方便的调试主MCU。

一般情况下，调试器MCU的固件升级不会频繁发生，或者用户在已经满足调试需求的情况下，不用升级调试器固件也是可以的。

在NXPLPC8N04开发板官方页面可以下载到最新的驱动和固件[2]。解压后可以看到有驱动安装程序和firmware.bin固件。

2.1.安装驱动

Windows 10系统不需要安装驱动，其它系统则需要安装。

双击打开驱动安装程序，如下图示，点击“Next”：

如下图示，勾选新任并安装：

接入开发板，如下图示，提示驱动安装成功：

2.2.升级调试器固件

确保开发板已断电，在P2上接入跳线帽，这会选择调试器进入固件升级模式，如下图示：

把开发板接入电脑，此时显示一个磁盘，如下图示：

打开磁盘，备份其中的firmware.bin后删除它。再把新固件粘贴进去即可，如下图示：

拔出开发板并确保开发板已断电，把P2的跳线帽去除，即可完成调试器的固件升级步骤。

3. 工程项目结构

在NXPLPC8N04开发板官方页面可以下载到最新的针对MDK-ARM开发环境的BSP和Demo程序包：LPC8N04 Board Support Package Keil and IAR[2]，其中包括开发板自带的Demo程序源码。解压后进入keil子目录，双击打开“bsp.uvmpw”工程，该工程是个多工程项目，其中包括其它库工程和Demo工程。如下图示：

在MDK-ARM中打开工程后，显示如下图示：

上图中，lib_chip_8Nxx工程是驱动，该驱动包含了LPC8N04的所有外设的API接口，它们也是编写程序的基础，其中的API可以直接使用，这极大简化了开发复杂度。重新编译该工程后会生成一个库文件lib_chip_8Nxx.lib，此库文件提供给Demo工程或其它自己的工程使用。lib_board_dp工程是个BSP，重新编译后会生成一个库文件lib_board_8Nxx.lib，此库文件提供给Demo工程或其它自己的工程使用。app_demo工程也是板子自带的程序工程，重新编译后即可获得板子自带程序的固件。

3.1.编译驱动和BSP工程

必须分别重新编译生成lib_chip_8Nxx、lib_board_dp工程后，才能编译生成app_demo工程，因为app_demo使用了上述2个工程的库文件。这2个库文件只需要重新编译生成一次即可，除非有bug需要调试解决。分别右击lib_chip_8Nxx、lib_board_dp工程选择“Set as Active Project”，然后选择重新生成（“Rebuild”）即可完成库文件的生成，如下图示：

3.2.编译app_demo工程

右击app_demo工程选择“Set as Active Project”，然后选择重新生成（“Rebuild”）即可完成app_demo工程的生成，如下图示：

4. 调试Demo程序

4.1.跳线选择板载调试器功能

调试app_demo工程需要使用开发板板载的调试器，此时必须使得P7和P8的跳线选择到SWD上。随后当把开发板接入电脑后，即可看到调试器的D2灯亮起，表示调试器已经开始工作了，如下图示：

也可以不使用板载调试器而选择其它调试器，不使用板载调试器时必须把跳线帽接入P1来选择使用外部调试器功能。此时需要把诸如jlink等其它调试器接入J1接口，具体接口信息需要参考手册《User Manual for LPC8N04 Development Board》[4]。本文使用板载调试器调试程序，所以必须确保P1的跳线帽被移除，表示使用板载调试器功能。

4.2.MDK-ARM中选择目标调试器

MDK-ARM无法自动识别调试器，所以需要手动选择一个调试器，只需要选择一次即可。

打开app_demo工程的选项后，选择“Debug”选项卡，选择使用右侧的调试器“CMSIS-DAP Debugger”，然后点击“Settings”，如下图示：

在打开的新窗口中，选择“LPC11U3x CMSIS-DAP Vxxx”，然后点击“OK”按钮并在选项窗口中也点击“OK”按钮，如下图示：

由于调试器MCU只使用了SWDIO和SWCLK而没有使用SWO脚，所以无法使用Trace调试功能，但此SWD调试接口已经可以满足基本的调试功能了。如下图示Trace功能无法使能：

LPC8N04也只有SWDIO和SWCLK而没有SWO，所以即使使用其它功能更丰富的调试器也只能使用SWD调试接口的功能。SWD调试接口已经可以满足基本的调试功能了。

4.3.加入断点开始调试程序

需要选择app_demo为当前工程，重更编译（rebuild）工程后，在main.c中的第976行加入一个断电，点击“调试”按钮开始调试程序，如下图示：

调试程序窗口如下图示，点击“run”即可开始全速运行代码，必要的时候可以暂停程序的执行，并查看当前寄存器、内存、变量的值以及可以看到汇编代码，查看、分析具体指令执行的细节部分。

由于LPC8N04没有串口外设，所以很多人通过串口输出信息的低效率的所谓的“调试”方式被彻底终结了。其实通过串口输出信息的方式不属于调试范畴（最多算是log日志输出的功能），因为如果串口外设不工作时，该如何调试串口本身或者调试其它部分的程序呢？！通过使用调试器调试程序代码才是真正的调试，调试器输出的值都是高效、实时、准确、可具体定位的，而且有利于分析前后代码逻辑和潜在问题，但使用串口输出log日志的方式无法满足此类功能且效率低下。

5. 总结

本文介绍了如何搭建MDK-ARM开发环境并完成DFP的添加。给出了如何安全的安装调试器驱动，并在必要的时候更新调试器固件。完成这些必须的步骤是为开发、调试打下基础。

还分析了工程项目，包括2个库项目和1个用户程序项目，该用户程序项目也是开发板默认的展示项目工程。驱动项目包含了LPC8N04的所有外设接口API，这极大方便和加速了产品的验证开发，但由于NXP没有提供相关的手册说明，只能自己先熟悉了解这些API。

最后列出了调试程序的简单方法，这种简单有效的调试方法是基本调试的开始，后续会逐渐介绍更多的调试功能和方法。不应该采用串口的方式输出调试信息，只有在非常必要的时候才选择使用串口输出日志。

6. 参考资料

[1]. MDK-ARMIDE下载

http://www.keil.com/download/product/

[2]. 下载LPC800DFP

http://www.keil.com/dd2/pack/

[3]. NXPLPC8N04

http://www.nxp.com/products/processors-and-microcontrollers/arm-based-processors-and-mcus/lpc-cortex-m-mcus/lpc800-series-cortex-m0-plus-mcus/lpc8n04-development-board-for-lpc8n04-mcu:OM40002?tab=Design_Tools_Tab

[4]. UserManual for LPC8N04 Development Board