超低功耗微控制器模块为工程师带来新的机遇——第2部分：配置Eclipse

摘要

本文继续介绍超低功耗、功能丰富的微控制器模块，并解释如何使用主流的免费工具对其进行编程和调试。与许多其他高端微控制器模块不同，该模块采用DIP封装，因此专业工程师和业余爱好者都能使用它轻松设计原型。第1部分说明了如何在Eclipse中创建项目，第2部分将说明如何配置Eclipse以配合PICO使用。

重新配置Eclipse以配合PICO硬件使用

第1部分中创建的项目是围绕MAX32625EVKIT硬件而设计的，该硬件与PICO的硬件不同，因此需要更改评估套件的硬件描述文件以适配PICO的硬件。原始的boards.c文件存储在以下目录中：

C:\Maxim\Firmware\MAX32625\Libraries\Boards\EvKit_V1\Source

PICO的新boards.c文件以zip文件的格式存储，读者可以点击本文末尾的链接下载，需要将zip文件中的整个Boards目录复制到保存主程序的目录中，如图1所示。该目录描述了PICO PCB所包含的组件。

图1.定位Boards目录。

PICO包含一个引导加载程序，以使程序能够正常运行。引导加载程序还允许使用拖放的方式加载二进制文件。如果使用默认设置将程序加载到MAX32625中，则Eclipse会覆盖此引导加载程序。链接器文件max32625.ld会将所有程序整合成一个二进制文件，以便加载到主机微控制器中。它还会确定将程序加载到内存的哪个位置，因为此位置需要修改，以免覆盖引导加载程序。修改后的链接器文件包含在下载的zip文件中。

将链接器文件复制到project目录，如图1所示。存储在project目录中的Makefile会向编译器发出指示，以便其找到链接器文件和Boards目录。因此需对Makefile进行编辑，以确保指向修改后的链接器文件和Boards目录的最新位置。将zip文件中的新Makefile复制到project目录中（如图1所示）以覆盖原始文件。

在新的Boards目录中，可以找到修改后的board.c文件（位于目录EvKit_V1\Source），它描述了PICO上的微控制器与LED和按钮的连接关系。通过比较图2中的代码与图3中的PICO原理图，可以很容易看出其结构。

图2.LED和按钮配置。

图3.LED和按钮原理图。

boards.c文件也经过了大量修改，以使PICO能够将数据打印到终端程序（如Tera Term），这对于调试过程非常有用。如果使用打印功能，请配置终端程序以115200的波特率进行通信，如图4所示。

图4.Tera Term设置。

引导加载程序可以使一些外设处于部分配置状态，board.c中的其他代码可在初始化期间将其重置，如图5所示。

图5.引导加载程序初始化。

最后，PICO使用与评估套件不同的电源管理IC。但是，PICO的电源管理IC不需要编程，它以默认设置运行，因此新的board.c文件中已删除了相关配置的代码行。

构建最终项目

zip文件包含一个示例程序，即Template文件夹中的main.c，它能检测PICO上的按钮何时被按下，然后让RGB LED闪烁，并通过SPI端口发送2字节的数据，再通过UART发送1字节的数据，最后在终端程序上打印Hello from the PICO。将此程序复制到project目录中以覆盖原程序。如代码注释所示，main.c代码从MAX32625项目目录中的许多示例程序中复制而来。这将为用户创建最终应用程序代码奠定了基础。

单击锤子符号构建项目，如图6所示。如果Eclipse中打开了多个项目，将鼠标悬停在锤子符号上，用户就能知道即将构建哪个项目。

图6.构建项目。

项目的build目录中现在应该出现了如图7所示的二进制文件。

图7.二进制文件的位置。

此时，最好将build目录添加到Windows资源管理器的快速访问栏中，使得PICO的编程过程更加非常方便。右键单击build目录，选择“固定到快速访问”(Pin to Quick access)，目录将出现在Windows资源管理器左侧的“快速访问”(Quick access)栏中。

加载二进制文件

需要注意的是，编程线缆仅用于调试目标PICO，以及在引导加载程序被覆盖时对该器件重新编程。加载二进制文件不需要使用编程线缆，只需拖放即可。

按住PICO上的按钮，将其插入USB端口。PICO应该作为新驱动器出现，名称为MAINTENANCE，如图8所示。

图8.MAINTENANCE驱动器。

将二进制文件拖放到MAINTENANCE驱动器上，从而加载文件。文件加载到PICO后，MAINTENANCE驱动器就会消失，PICO将重新启动，并且程序将开始运行。

在代码开发的早期阶段，程序不太可能按预期运行，甚至根本无法运行。如果需要调试目标PICO上的软件（包括单步调试或在运行至断点），则需要使用接口软件对第二个编程器PICO进行编程，以使其能够在PC与目标PICO之间建立连接。该编程器PICO向目标PICO发出指令以启动和停止目标PICO的执行，从而让Eclipse能够对寄存器进行检查。

要配置第二个编程器PICO，请在zip文件中找到DAPLink Interface Binary目录，并定位其中的二进制文件。断开第二个编程器PICO与USB端口的连接，然后按住编程器PICO上的按钮，同时将其重新插入USB端口。如前所述，此时应该出现一个名为MAINTENANCE的驱动器。将DAPLink Interface Binary目录下的二进制文件(max32625_max32625pico_if_crc.bin)拖到MAINTENANCE驱动器。这将使用接口软件配置编程器PICO，并允许使用Eclipse单步执行目标代码。完成上述操作后，MAINTENANCE驱动器应该消失，编程器PICO将重新启动，并会出现一个DAPLINK驱动器。在此阶段，建议将编程线缆连接到编程器PICO，以将其与目标PICO区分开来。

如何调试目标代码

将编程线缆连接到编程器PICO上的10路接插件，将另一端的pogo连接器按到PICO背面的焊盘上，确保将对准销插入PICO上的孔中，如图9所示。

图9.将编程器连接至目标。

将鼠标悬停在Eclipse中的debug图标上（如图10所示），确认当前调试的项目是否正确。界面上会显示当前项目的名称。

图10.构建项目。

单击debug图标，同时保持pogo连接器连接到PICO。程序将进行编译，然后在代码开始处暂停。按下键盘上的F8将启动调试过程。

用户只需双击Eclipse中代码的行号，就能插入断点。

现在，用户可以调试代码。要检查寄存器，请在Eclipse菜单中选择

Window > Show View > Other…

然后展开Debug文件夹，选择所需的视图。

一旦确定代码能够正常运行，就可以保存该项目，将其作为未来项目的模板。

如何恢复损坏的PICO

PICO带有预安装的引导加载程序，支持拖放编程。插入PICO时，如果MAINTENANCE和DAPLINK驱动器都没有出现，那么很可能是引导加载程序已被覆盖。通过以下步骤可以恢复引导加载程序。

插入编程器PICO，查看DAPLINK驱动器是否出现。

插入损坏的PICO。

将编程线缆的弹簧连接器抵住损坏的PICO背面的焊盘，确保将对准销插入PICO上的孔中。

导航到Bootloader Binary目录，将引导加载程序文件(max32625pico_bl.bin)拖到DAPLINK驱动器。需要注意的是，该二进制文件被复制到了编程器PICO创建的驱动器，而不是目标PICO创建的驱动器。编程器PICO用作管道，通过编程线缆将二进制文件传送到目标PICO。

用户按住已修复PICO上的按钮并插入该PICO时，用户应该能够看到MAINTENANCE驱动器。

拔下编程器PICO。

如何删除PICO中的文件

如果需要彻底删除PICO的内容，请按照以下步骤操作：

将编程器PICO插入USB端口。这将创建一个DAPLINK驱动器。

将需要擦除内容的PICO插入另一个USB端口。

将编程电缆的弹簧连接器抵住要擦除内容的PICO背面的焊盘。

导航到zip文件中Erase File目录中的erase.act文件。

将此文件拖到DAPLINK驱动器。编程器PICO用作管道，通过编程线缆将擦除文件传送到目标PICO。

这样就会擦除目标PICO。

结论

这或许是与PICO建立良好关系的开始。它提供了一个出色的低成本平台，让用户能够使用功能强大且功耗超低的Arm®微控制器进行开发。本文提供了有关如何使用免费开发工具对PICO进行编程和调试的完整指南。用户成功完成一个项目后，就可以将该项目作为模板，在未来的开发中轻松复用，大幅降低开发工作量。最后，用户可以告别8位DIP时代，进入32位微控制器世界，同时仍然能够使用易操作的封装进行原型设计。

致谢

非常感谢ADI微控制器支持团队，他们对配置文件进行了大量修改，对这篇文章做出了很多贡献。