微控制器通用开发教程

Microcontroller Development Tutorial

嵌入式系统(embedded system)中常用 microcontroller,所以 microcontroller 在嵌入式系统中称为 MCU (microcontroller unit)。

开发资源

MCU 开发一般指应用开发(application development),比如操作 MCU 外设(GPIO,I2C,SPI 等)。

一般 MCU 开发资源(development resource)包括 3 个方面:

  • 开发软件(development software)
  • 开发工具(development tool)
  • 开发文档(development document)

开发软件

开发软件一般包含 Software Interface 和 Driver Library,Software Interface 定义了各个 Register,Driver Library 则在 Software Interface 基础上,封装了 MCU peripheral 的基本 Function。

以 STM32 为例:

Software Interface

在这里插入图片描述

Driver Library(legacy)

在这里插入图片描述

开发工具

一般是配合开发的工具软件,例如 IDE,Development Toolchain (compiler, stdlib),Development Kit

开发文档

供开发者查询的文档,比如 Datasheet,User Manual,Reference Manual(or Product Specification),Application Note 等。

开发步骤

在开发一款 MCU 时,需要按照以下步骤进行:

1.首先,查阅 MCU 的 Datasheet 或 Product Specification,它提供了 MCU 的概览和架构图,这是理解 MCU 结构的基础。Datasheet 还会详细说明 memory map,general register、peripheral register、ROM、RAM 的地址分配情况。

2.接着,粗略查看 Reference Manual,这个文档详细描述了各个 peripheral register 的功能和地址,并且说明了 peripheral register 如何控制 peripheral 工作。

3.最后,阅读 User Manual,这些手册通常包含有关 Driver library 的文档,介绍 Driver library 的使用方法、各个函数的信息,以及如何调用这些函数。User Manual 可能包含示例代码,帮助你理解如何实际应用这些函数。

开发过程

由你编写的 Application Code 将和 Driver Library、Software Interface 一起,被工具链编译成可执行文件(一般格式为 ELF),然后通过 Debugger 下载到 MCU 中。

在这里插入图片描述

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