项目3熟悉MSP430的开发环境
3.1常用开发软件
目前流行的MSP430开发软件主要有IAR公司的Embedded Workbench for MSP430(IAR EW430)和TI公司的Code Composer Studio(CCS)。
IAR Embedded Workbench系列开发软件涵盖了目前大部分主流的微处理器系统,对于不同的处理器软件界面和操作方法保持一致,便于顺利地过渡到新处理器。IAR EW430软件是一个专业化集成开发环境,用来编辑、编译和调试MSP430应用程序。提供了工程管理、程序编辑、代码下载和调试等所有功能,还提供了一个针对MSP430处理器的编译器——ICC430编译器和一个仿真器。
CCS是用于TI嵌入式处理器的集成型开发环境,包括Debuger、Compiler、Editor、Simulator、OS等。该环境基于Eclipse开源软件框架,支持全系列的TI嵌入式控制器(包括MSP430、DSP、ARM、OMAP等)。
IAR EW430 和CCS 都具有免费的试用版本。IAR EW430的限制版本有两种: 一种是允许永久免费使用,但对编译的代码大小有限制。对于传统MSP430限制在4KB之内,具有大于 60KB 闪存的 MSP430X 器件限制在 8KB之内; 另一种是无代码大小限制,但只能试用30天。用户可以访问IAR的网站http://www.iar.com下载得到。CCS可用的免费选项有三种: 120日时限,无代码限制或16KB代码限制或与硬件开发套件捆绑。用户可通过访问http://www.ti.com.cn/msp430获得此软件。
此外,还有适用于MSP430 的其他编译器和集成开发环境,如Rowley Crossworks、MSPGCC和AQ430等。AQ公司的AQ430是专为MSP430系列单片机开发的软件环境,该开发环境包含项目管理、源代码编辑和强大的程序调试环境,该调试器是一个强大的全特效调试器,允许用户在计算机上完全模拟目标程序、指令集和片外功能。
另外,用于MSP430微控制器的软件工具包括MSP430Ware、ULP Advisor、Grace 外设配置工具、实时操作系统 (RTOS)、RF stacks、USB 开发套件等。以上软件均可通过TI网站http://www.ti.com.cn下载获得。
3.2CCS软件学习
3.2.1CCS开发环境简介
CCS是TI公司研发的一款针对TI的DSP、微控制器和应用处理器的集成开发环境,包括适用于每个TI系列器件的编译器、源码编辑器、项目构建环境、调试器、描述器和仿真器等,能够帮助用户在一个软件环境下完成编辑、编译、链接、调试和数据分析等工作。
CCS软件的一些重要功能如下所述。
1. Resource Explorer
Resource Explorer为常见任务提供了快速访问,例如创建新项目,实现用户浏览 ControlSUITETM、StellarisWare 等产品中的丰富示例。
2. 外设代码生成功能
Grace 是 Code Composer Studio的一项功能,可使 MSP430 用户在几分钟之内生成外设设置代码。生成的代码是具有完整注释且简单易读的 C 代码。
3. 编译器
Code Composer Studio包括专为 TI 嵌入式器件架构而设计的 C/C++编译器。用于 C6000TM和 C5000TM数字信号处理器器件的编译器能最大程度地发挥这些架构性能潜力。TI ARM和 MSP430 微控制器的编译器,在无损性能的前提下,更能满足那些应用域的代码大小需要。TI 的实时 C2000TM 微控制器的编译器充分利用了此架构中提供的诸多性能和代码大小特点。
4. System Analyzer
System Analyzer 是一款为应用代码性能和行为提供实时直观视图的工具套件,能够对软硬件仪器上收集的信息进行信息分析。System Analyzer 实现了基准设定、CPU 与 任务负载监控、操作系统执行监控以及多核事件关联等。
5. Image Analyzer
Code Composer Studio 能够以图形方式查看变量和数据,包括以原始格式查看视频帧和图像等。
CCS v5为CCS软件的最新版本,集成了更多的工具: 操作系统应用程序开发、代码分析、源控制等。已经全面支持所有TI处理器,所以从MSP430到多核的DSP、ARM设计,都可以在同一个开发平台下进行,可以顺利地过渡到另一种新处理器的开发工作。CCS v5.1具有很强大的功能,并且其内部的资源也非常丰富,利用其内部资源进行MSP430单片机开发,将会非常方便。本书将以CCS v5.1为例介绍该软件的安装及使用方法。
3.2.2利用CCS v5.1调试C430程序的方法
1. 安装并启动CCS v5.1
(1) 运行下载的安装程序ccs_setup_5.1.1.00031.exe,当运行到如图3.1处时,选择Custom选项,进入手动选择安装通道。这样可以根据项目所需安装内容。
图3.1安装类型选择
(2) 单击Next按钮得到如图3.2所示的对话框,为了安装快捷,根据自己需要选择要安装的内容,CCS v5.1支持从MSP430系列MCU、ARM、C2000、C6000单/多核、Davinci等一系列处理器。在此只选择支持MSP430 Low Power MCUs的选项。单击Next按钮,保持默认配置,继续安装,如图3.3所示。
图3.2安装处理器选择
图3.3安装内容选择
(3) 支持多种型号仿真器,根据需要进行选择安装举例,如果你利用CCS v5.1开发MSP430系统,且使用的是并口仿真器,就需要勾选MSP430 Parallel Port FET选项。如图3.4所示,单击Next按钮,保持默认配置,继续安装,之后进入如图3.5所示的对话框。
图3.4仿真器选择
图3.5安装过程
(4) 安装过程结束后将出现如图3.6所示的对话框说明已经安装成功,单击Finish按钮。将运行CCS,进入启动界面,会弹出Workspace的路径选择框,如图3.7所示,单击Browse按钮,根据自己喜好选择路径,但是要保证路径是英文路径,一般不勾选Use this as the default and do not ask again复选框。
图3.6安装完成界面
(5) 单击OK按钮,第一次运行CCS会弹出激活窗口,如图3.8所示。在此,选择CODE SIZE LIMITED(MSP430)选项,在该选项下,对于MSP430,CCS免费开放16KB的程序空间; 若您有软件许可,单击Next按钮,添加License文件,单击Finish按钮即可进入CCS v5.1 软件开发集成环境。
图3.7Workspace选择窗口
图3.8激活窗口
2. CCS v5.1新建一个工程文件
(1) 首先打开CCS v5.1并确定工作区间,然后选择File→New→CCS Project或者Project→New CCS Project选项,新建一个工程,如图3.9所示。然后打开如图3.10所示的对话框,对该对话框的设置如下。
图3.9新建CCS工程
图3.10新建CCS工程对话框
① 在Project name文本框中输入新建工程的名称,在此输入my project。
② 在Output type下拉列表框中有两个选项: Executable和Static Library,前者为构建一个完整的可执行程序,后者为静态库。在此保留Executable选项。
③ 在Device部分选择器件的型号:在此Family选择MSP430; Variant选择MSP430Gxxx Family,芯片选择MSP430G2553; 在Connection下拉列表框中,如果使用一个USB 闪存仿真工具,诸如MSP.FET430UIF 或者eZ430 开发工具,保持默认值。如果使用的是MSP.FET430PIF LPT 接口,需要选择TI MSP430 LPTx(在这种情况下,在安装期间选择针对MSP430 并行端口工具的支持)。这里保持默认值。
④ Advanced settings保持默认值。
⑤ Project templates and examples:在Empty Projects中选择Empty Project选项,对于只使用汇编语言的项目,选择Empty Assembly.only Project选项。然后单击Finish按钮完成新工程的创建。
(2) 创建的工程将显示在Project Explorer中,建好工程之后,默认会添加一个空白的main.c文件,在main.c文件中可以添加新程序,如图3.11所示。
图3.11创建的新工程
(3) 添加文件到工程中。
① 新建文件: 在工程名上右击,选择New→Header File(新建头文件)或New→Source File(新建源文件)选项,如图3.12所示。
图3.12新建文件
若新建的是头文件,则打开如图3.13所示对话框,在Header file文本框中输入头文件的名称,注意必须以.h结尾,在此输入my.h。若新建的是C文件,则打开如图3.14所示对话框,在Source file中输入C文件的名称,注意必须以.c结尾,在此输入my.c。如果是汇编语言,则扩展名为asm.
图3.13新建头文件
图3.14新建源文件
② 添加已有的.h或.c文件: 选择Project → Add Files(或者在工程名上右击,选择Add Files选项)选项,如图3.15所示。浏览所需的文件,选中此文件,并单击打开(Open) 或者双击文件名来将此文件添加到项目文件夹。找到所需导入的文件位置,单击打开,得到图3.16对话框。选择Copy files单选按钮,单击OK按钮,即可将已有文件添加到工程中。
图3.15添加文件
图3.16添加或连接现有文件
为了节省空间,在保存或传输工程文件时,可以只保存头文件和源文件。打开时只需新建一个工程,然后按照以上步骤把已有的文件添加进去即可。
3. 利用CCS v5.1调试工程
1) 创建目标配置文件
在Debug之前,需要确认工程中目标配置文件(.ccxml)是否已经创建并配置正确,若没有则需新建一个目标配置文件,文件名最好与自己的工程名一致,扩展名为.ccxml。
新建目标配置文件的方法为: 选择File→NEW →Target Configuration File选项; 然后在File name文本框中输入后缀为.ccxml的配置文件名; 单击Finish按钮后即可打开该文件进行配置。
一个项目可以有多个目标配置,但只有一个目标配置在活动模式。要查看系统上现有目标配置,可以在Project Explorer窗口查看,标为Active的即为活动模式,或者通过View→Target Configurations选项查看,如图3.17所示。
图3.17目标配置文件
2) 调试
现以小灯闪烁程序为例,来看一下CCS编译过程。
(1) 程序编写。
在已有工程my project中的main.c文件输入一小灯闪烁程序:
#include"msp430G2553.h"
void main(void)
{
int i;
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD; //停止看门狗
P1DIR|=0x01; //P1.0设为输出
P1OUT|=0x01; //P1.0输出1
while(1)
{
for(i=0;i10000;i++); //延时
P1OUT^=0x01;
}
}
(2) 编译。
首先将工程进行编译通过,选择Project→Build Project选项,或者单击工具栏图标编译目标工程,编译过程如图3.18所示。如果编译没有错误产生,可以进行下载调试; 如果程序有错误,将会在Problems窗口显示,可根据提示修改程序,并重新编译,直到无错误提示为止,如图3.19所示。
……