Если вы хотите резко начать карьеру в области встраиваемых систем и не знаете, с чего начать или какие ресурсы или материалы вам потребуются для начала работы со встраиваемыми системами, этот пост в блоге для вас.

Отказ от ответственности:

Это будет серия документов о моем пути обучения, когда я начинал свою профессиональную карьеру в качестве инженера по встроенному программному обеспечению. Эта серия будет состоять из основных тем, реализации кода, ссылок на ресурсы, инструменты и упражнения, относящиеся к K64F Freedom Board с использованием IAR Workbench IDE, которые помогут вам начать обучение программированию встроенных систем.

Прежде чем вы сможете начать работу со встроенными системами, необходимо знать, что такое микроконтроллер (MCU) и микропроцессор (MP), поскольку вы будете работать в основном с аппаратным обеспечением.

Что такое микроконтроллер и микропроцессор?

Вот некоторые доступные ресурсы, которые вы можете проверить.

  1. Микроконтроллеры и микропроцессоры
  2. Микроконтроллеры и микропроцессоры (видеоурок)

Плата FRDM-K64F

Теперь важно иметь свое оборудование под рукой, чтобы начать практиковать встраиваемое программирование. Что касается этого руководства, мы сосредоточимся на использовании макетной платы от NXP под названием FRDM-K64F. Вы можете приобрести его на веб-сайте NXP или в других магазинах полупроводников.

Настройка программного обеспечения и инструментов

Теперь, когда у вас уже есть плата для разработки, пришло время для первоначальной настройки путем загрузки и установки IDE, загрузчика и SDK, которые вам понадобятся для этого руководства.

  1. Настройка загрузчика — это первое, что вам нужно сделать перед подключением платы K64F к компьютеру с Windows 10.
  2. IAR Embedded Workbench — это будет IDE, которую мы будем использовать для отладки и редактирования нашего кода.
  3. MCUXpresso SDK для K64F — это предоставит нам все необходимые библиотеки, драйверы, уровень аппаратной абстракции и образцы кода для K64F.

1. Настройка загрузчика

Вот подробное пошаговое руководство, как это сделать.

Перейдите на веб-сайт NXP и следуйте инструкциям в разделе Подключите, как показано ниже:

Просто нажмите «ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ПЕРЕД ПОДКЛЮЧЕНИЕМ FRDM-K64F», чтобы просмотреть инструкции.

Вариант 2. Если у вас возникли проблемы с выполнением этих инструкций, я рекомендую следовать этим шагам для решения с шага 1 по шаг 4. Вместо шага 5 отсюда вы должны следовать шаг 8 из Варианта 1 ранее, и все готово.

Примечание. При такой настройке вы позже будете использовать отладчик CMSIS-DAP в конфигурации IAR.

Вариант 3:(предпочтительный) Если вы когда-нибудь столкнетесь с какой-либо ошибкой отладки в будущем с этой настройкой, вы можете использовать эту настройку вместо J-Link Debugger.

  • Возьмите плату eval, которая поддерживает OpenSDA, и подключите ее к ПК через USB, удерживая нажатой кнопку сброса платы. Это запустит платформу OpenSDA в режиме MSD.
  • Платформа OpenSDA будет отображаться на ПК как запоминающее устройство (MSD) точно так же, как USB-накопитель.
  • Загрузите и извлеките соответствующий образ OpenSDA с этого сайта.
  • Загрузите прошивку, просто перетащив файл *.bin на устройство.
  • После выключения и включения оборудования платформа OpenSDA будет отображаться на ПК как J-Link.

Примечание. При такой настройке вы позже будете использовать отладчик J-Link в конфигурации IAR.

2. Установите встроенную рабочую среду IAR.

Загрузите и установите бесплатно версию IAR Embedded Workbench ограниченного размера. Вот подробное пошаговое руководство, как это сделать.

  1. Перейдите на сайт загрузки IAR Workbench и нажмите кнопку Загрузить.

2. Заполните регистрационную форму. Не забудьте выбрать тип пробной лицензии Ограниченный размер кода. После заполнения формы нажмите отправить.

После этого просто подождите, пока вы не получите электронное письмо со ссылкой для загрузки IAR Embedded Workbench. Теперь вы можете приступить к установке IAR на свой компьютер.

3. Узнайте, как использовать IAR, попрактиковавшись в создании базового проекта и рабочего пространства. Ознакомьтесь с конфигурациями, меню и инструментами, которые можно использовать для запуска и отладки платы.

Вот несколько онлайн-уроков, которые я рекомендую для ознакомления с IAR:

3. Загрузите MCUXpresso SDK для K64F.

Этот шаг является необязательным. Вы все еще можете программировать Bare-Metal без этого. Но создать драйвера с нуля будет сложнее. Лучше иметь SDK, поскольку вы только начинаете изучать вещи.

  1. Перейдите в MCUXpresso SDK Builder, чтобы создать собственный SDK на основе ваших предпочтений.

Нажмите на кнопку «Выбрать макетную плату».

2. Войти. Вы будете перенаправлены на страницу входа NXP. Если у вас уже есть учетная запись NXP, просто войдите в свою зарегистрированную учетную запись. Но если у вас его нет, вам следует зарегистрировать учетную запись, чтобы использовать конструктор SDK.

3. Выберите свою доску. После входа в свою учетную запись вы увидите MCUXpresso SDK Builder. Просто выберите доску, которую вы используете. В нашем случае мы используем K64F, основанный на Kinetis. Просто выберите Kinetis, как показано ниже.

Теперь выберите FRDM-K64F в раскрывающемся списке Kinetis.

В правом углу экрана отобразится плата K64F. Просто нажмите кнопку «Создать MCUXpresso SDK».

4. Выберите настройки. Вам нужно будет установить следующие настройки, чтобы настроить содержимое вашего SDK.

  1. Основная ОС. Просто выберите ОС, установленную на вашем компьютере. В нашем случае мы используем Windows 10.
  2. Toolchain / IDE — выберите логотип IAR Embedded Workbench, поскольку в этом руководстве мы будем использовать IAR в качестве интегрированной среды разработки. Если вы хотите использовать другой Toolchain/IDE, вы можете выбрать его.
  3. Библиотеки, которые вы хотите включить. Просто нажмите «Выбрать все», чтобы включить все библиотеки и драйверы.

Наконец, нажмите кнопку Загрузить в нижней части страницы. ZIP-файл будет загружен на ваш компьютер. Просто извлеките файл .

Поздравляем! Теперь, когда вы уже закончили загрузку всех необходимых инструментов и программного обеспечения, все готово!

Практика с основами

Теперь вы можете начать изучать и практиковать некоторые основные практические упражнения. В следующих постах будут затронуты следующие темы.

  1. Мигающие светодиоды
  2. Мигание светодиодов с помощью кнопок
  3. Мигание светодиодов с заданной частотой с помощью SysTick
  4. Мигание светодиодов с динамической частотой с помощью SysTick с кнопками
  5. Печать Hello World с использованием UART
  6. Другие (будут добавлены в будущем)

Примечание.Чтобы объединить весь процесс обучения, этот список будет постоянно обновляться ссылками на сообщения для каждой из перечисленных выше тем, как только они будут опубликованы.

Спасибо и увидимся в следующем посте. Удачного обучения!