今天继续工程模板的建立，为了更好的了解这个内容，首先给你看一下这个系列文章的整体结构：
目前这篇文章的内容是 STM32 工程模板 + Simu 目标这一块内容。
在开始说明之前说一个开心的事情，就是我不小心在 QQ 看点里面看到有人转发了我的 NRF20L01+ 的翻译文章，但麻烦以后能转发全面一点，因为你把图都弄丢了，别人会认为我这个原作者太没用了呢。
别在意，我只是一条分割线
STM32工程模板
该小节讲述的内容针对工程，也就是说当你将整个工程模板复制到其他电脑中打开时，配置将不变。但是当低版本KEIL 软件建立的工程在高版本 KEIL打开时会出现问题，不过软件会自动更正，不必担心，实在不行只能重新设置了。
以下内容以 STM32F103RET6 作为基础芯片建立一个工程模板，因为 STM32F4 的库函数和 STM32F1 的差异较大，需要另外建立一个模板，内容类似，不一致的地方将格外说明。
首先需要了解这几个概念：工作空间、工程、目标：
工程模板有四个目标， FLASH下载（Debug）、FLASH下载（Release）、RAM下载（Debug）、软件仿真。注意STM32F4软件仿真有很多问题，建议不要使用STM32F4进行仿真，以免出现和实际硬件不一致的情况。但是STM32F1的软件仿真功能还是非常强大的，在没有实际硬件的情况下，用它来进行一些和实际硬件无关的代码编写还是很有必要的。
（注意：所有Options中的配置修改后都要点击OK按钮，这样你的修改才有效，而要保存配置选项（即下次打开后配置继续有效）则需要关闭整个工程后才能真正保存下来）
新建工程，设置输出位置：
设置宏编译：USE_STDPERIPH_DRIVER
这样可以解决如下警告：
warning: #223-D: function "assert_param"declared implicitly
注意工程中不要添加 ucos_ii.c文件，可解决类似错误：
.axf: Error:L6200E: Symbol OSSemCreate multiply defined (by ucos_ii.o and os_sem.o).
如果出现以上错误，可能就是因为你添加了ucos_ii.c 缘故。
其他的按照网上教程处理即可，不再多说。
接下来假设你已经保证了你的工程没有错误也没有警告，现在开始多目标工程模板的正式建立。
多目标
Simu目标
首先从最基本的Sim目标开始，其他目标都将在此基础进行更改。
根据KEIL仿真进行设置，获得基本的仿真功能。这个时候如果点击debug选项是可以进入Debug模式的。
但因为这是进阶的文章，要稍微高大上一些，所以直接从uCOS II工程开始，关于uCOS II的移植可以参考网上资料，也可以参考本笔记的系统章节，不再详述，因为本节主要讲解的是模板的建立，是一个综合性很强的内容，所以如果基础薄弱的需要多学习其他基础内容，不懂的上网搜索或者查看本笔记是否有相关的内容。
言归正传，因为采用了嵌入式操作系统，所以为了更好的移植性，所以main 函数主要就是启动一个操作系统，并创建一个启动任务，这个启动任务优先级最高，并且承担了裸机开发时进行底层初始化功能。这是最基本的功能，但是因为是模板，当然要加入一些常用的代码了：
1、调试停止
这个是为了方便调试的，目的是当单片机处于调试模式时，可以停止一些模块的时钟（这其实是硬件调试的时候才需要的功能，只不过在这里先加上了），这样就不必担心发生内核停止了，模块还在工作的情况，比如TIM1输出PWM实验中，Debug模式下，单片机停止运行，如果没有这句代码（可以根据需要修改该代码，不必一样），那么TIM1还是会输出PWM的，但是一旦加上该语句，那么当内核停止工作时，TIM1时钟也停止，这样定时器就不会输出PWM波了，方便观察现象。
2、中断分组
当系统需要使用中断时，首先需要设置中断分组情况，根据实际情况设置分组。一般可以设置为组2，两位抢占优先级，两位子优先级，如果不设置分组，默认情况下为全部 bit用于抢占优先级（虽然CM3内核支持200多个中断向量，但实际的单片机根本没有这么多中断，也不能支持200多的中断嵌套，所以只有部分bit位是有效的，比如 STM32F103 系列单片机实际上只用了高四位（用高四位是为了兼容，最大支持16层中断嵌套），所以能设置5种分组情况）
通过设置该分组后通过MDK仿真可以看到默认的分组情况已经发生改变了：
默认分组
更改分组后
3、 串口
串口应该是最常用的外设了，工程模板需要包含，并且添加一些字符处理函数、printf重定向等。为了更有效率的接收发送数据，可以采用DMA，使用DMA接收和发送数据将最大程度的解放CPU，并且可以开启串口空闲中断，这样就可以接收任意长度的串口数据了，当然每个数据帧之间必须插入空闲帧，这个时间可以根据处理情况适当延长。
突发的情况下数据传输量可能很大，可以采用队列接收数据，这样就不用担心接收到的数据在没处理完成前被后来的数据冲掉了。STM32F4系列单片机有双缓冲，可以一边接收数据，一边处理数据，可以好好利用一下，并且可以开启FIFO，这样能最大程度的保证接收效率的问题，当然开启了FIFO在操作上更麻烦一些了。关于STM32F4的DMA可以查看本笔记DMA。
但是如果说你没有串口模块，也是有办法解决数据输出问题的，就是使用 ITM 的方式，感兴趣的查看这个你可能不知道的调试手段-ITM。
2、 总线协议
最常用的总线协议有单总线、I2C、SPI，这些总线协议讲解网上一大堆，可以直接拿来使用，如果觉得别人的代码效率不高，也可以自己写，这样可以加深对总线协议的理解，当对一种协议理解比较透彻时，再学习其他协议时也就事半功倍了，如果你的工作是经常和芯片打交道，建议你把这些协议都试着写一下，毕竟这应该算是最简单的协议了吧，当然了，如果你的能力提高了，可以加入CAN协议、SDIO协议、USB协议等等，首先第一步应该是利用单片机的内部模块尝试配置成功，如果你不仅仅满足于模块的使用的话，可以尝试采用模拟的方式去实现它。这里要注意的一点是，STM32 硬件 I2C 有一些BUG，使用前必须好好研究一下，如果项目紧急的话，那么使用模拟的 I2C 会是不错的选择。
3、 添加一些必要的文件
比如cortexm3_macro文件，这两个文件（.c 和.h）包含了一些Cotex-M3特殊的汇编指令；比如core_cm3文件，这两个文件包含了内核功能的操作函数；如果对数学计算能力高的，可以使用官方针对内核优化过的DSP算法库，而不用标准库函数，将大大提高计算能力，如果说STM32F1的计算能力在使用官方优化的算法库下还是不能达到计算要求，那么可以采用STM32F4系列，这个系列用了硬件浮点运算单元，效率提高上百倍，当然了，也要使用官方的文件才能达到，标准库应该是没有利用上这个硬件单元的。这里要注意的一点是，当在uCOS 下使用硬件浮点运算单元时，可能会出现问题，这个问题可以上网解决，也可以在本笔记的uCOS II系统篇获得解决方法。注意，如果一些已经验证过的文件，比如官方代码库、自己写的驱动函数等等这些，觉得不需要再改变了，那么可以设置为只读属性，这样是为了当你使用字符替换时不会意外的修改这些文件，因为你不知道你要替换的名字是否也出现在其他文件中，如果你不小心采用了Current project 这种方式进行全局替换的话，那么有可能会将别的文件内的字符也替换掉，如果真的如此，你只能一个一个文件撤销了，那是很麻烦的事情。
4、 一些必要的宏和调试信息
经常使用的一些宏定义可以添加到一个单独的文件中，比如说位带操作的宏定义，两三个数比较大小的宏定义等等，这些你认为需要的宏定义都可以添加到里面，不要害怕添加到里面会影响效率，没有的事，即使你加入一些没有调用的函数也不会占用你的代码空间的（如果是51的话，如果你在工程中出现没有调用的函数，会被警告，但ARM不会），这些没有调用的函数是不会链接到你的目标文件的（但是你不知道你的代码是会用在51工程还是 ARM 工程，不闲麻烦的话，就如uCOS 源码一般，加入一些宏开关吧）。这些宏更是如此，效率问题根本不存在的，大胆的添加你需要的宏就是了。当你经历了大量的修修改改工作时，你就会知道多写一些宏定义是有多重要了。新手会感慨一个简单的数据却用了一堆的宏定义去表示，烦不胜烦；而高手看到代码里到处都是直接的数字表示，却是分分钟有重写代码的冲动！
设置固件版本信息：
输出产品信息：
5、 多使用 ##
可能初学者一般都没用过 ##，但是如果你用过 ## ，并且善于用 ##，那么你会喜欢的，尤其是当你需要写大量类似的代码的时候更是如此，因为它能很大程度的提高你写代码的效率。关于 ## 的使用可以看本笔记的#和##。当然使用了 ## 会使代码变得不直观，那么你可以使用字符替换的功能以简化代码的书写。
6、 工程基本配置
开启实时语法错误窗口：这样可以更快的发现语法错误，而不需要编译后才发现：
Debug模式下，开启一些必要的观察窗口：
输出一些必要的文件，如果想要输出HEX文件，那么勾选即可
Periodic Window Update勾选上表示能实时刷新窗口，这样即使程序正在运行，Watch Windows窗口的数据也是会实时更新的。
生成bin文件（具体如何生成bin文件可以参考本笔记生成bin\axf文件）
代码优化级别设置为最低（方便调试，这样一些代码就不会被优化掉了），开启C99模式（方便写代码，比如局部变量可以不必局限在代码最前面定义），如果有些宏定义是全局的，也可以在该窗口设置，比如开启参数检查功能的宏可以在这里添加：USE_FULL_ASSERT。每个宏之间采用英文逗号隔开。
因为开启了参数检查功能，所以需要实现一个函数原型：
voidassert_failed(uint8_t* file, uint32_t line);
原型类似如下：
以上函数原型是根据我个人的习惯写的，如果断言失败将进入该函数，首先会输出哪里有错误，当然考虑到可能没有实现串口的情况，所以使用sprintf 函数将调试信息输出到 DebugInfo中，这样就可以直接使用 Watch 窗口查看这个数组的内容了，并能很快定位到底是哪一个地方出现了问题，进而排除该问题。最后使用软件断点__breakpoint(0) 将程序停止，这样就不会在全速运行状态下明明已经断言失败了，还傻乎乎的在那里干等着。
现在开始看看建立 STM32F4 的仿真模板有什么区别。之前说过最好不要使用STM32F4 的仿真模板，但为了和STM32F1的模板保持一致，还是简单介绍一下。
其他的都和 F1 仿真类似，只是因为 MDK 对 STM32F4 的支持并不怎么好，所以会有比较多的问题存在，这个我准备用单独一小节详细讨论。
其他的都和 F1 仿真类似，只是因为 MDK 对 STM32F4 的支持并不怎么好，所以会有比较多的问题存在，这个我准备用单独一小节详细讨论。
7、 拥有自己的模板文件
比如我的头文件模板：
头文件注意在正式内容外加上这个：
这应该是用于兼容 C++ 代码的，万一你的代码会在 C++ 项目中用到，就不必修改了。 然后是头文件：
函数体说明：
STM32F1 和STM32F4 底层代码兼容：
到此，整个Simu目标即完成了，接下来就是添加 FLASH 目标。
别在意，我只是一条分割线
推荐阅读：
你可能不知道的调试手段-ITM
关于公众号
关于笔记
-THE END-
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发表于 2019-1-20 21:21:22
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