單獨(dú)下載可執(zhí)行文件到MM32F5微控制器

引言

使用Keil MDK或者IAR等使用圖形界面的開(kāi)發(fā)環(huán)境，可以在圖形界面環(huán)境下編譯源碼工程，并下載編譯生成的可執(zhí)行文件到目標(biāo)微控制器中。但若使用ARMGCC等命令行工具鏈，需要額外的下載工具，才能將編譯生成的可執(zhí)行文件下載到目標(biāo)微控制器中。

若使用SEGGER J-Link調(diào)試器，可以搭配SEGGER Ozone軟件或者J-FLASH、J-FLASH Lite實(shí)現(xiàn)單獨(dú)下載的功能。但J-Link調(diào)試器價(jià)格昂貴，并且老版本的J-LINK調(diào)試器無(wú)法支持更新的微控制設(shè)備。相比而言，開(kāi)源的DAP-Link方案更接地氣?？梢赃m配DAP-Link的命令行工具有openocd、pyocd等，但這些工具對(duì)某些具體微控制器設(shè)備的兼容性并不是很好，時(shí)不時(shí)會(huì)出現(xiàn)不識(shí)別設(shè)備或者連接不上的情況，需要開(kāi)發(fā)者自行調(diào)試才能確保它們能夠正常工作。同時(shí)，基于命令的操作方式，對(duì)于已經(jīng)習(xí)慣了在圖形界面環(huán)境下調(diào)試的開(kāi)發(fā)者而言，也不是很友好。不過(guò)，若是需要搭建持續(xù)集成和自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，這些基于命令行的工具仍是不可或缺的。

對(duì)于僅專(zhuān)注于微控制器端的軟件開(kāi)發(fā)者而言，希望能夠以最簡(jiǎn)單的方式解決單獨(dú)下載可執(zhí)行文件的問(wèn)題。本文將以下載MicroPython固件文件到靈動(dòng)MM32F5微控制器為例，總結(jié)了幾種簡(jiǎn)單易用的方法，專(zhuān)門(mén)針對(duì)使用DAP-Link調(diào)試器的情況，通過(guò)常用圖形界面工具，實(shí)現(xiàn)單獨(dú)下載可執(zhí)行文件的功能。

PS：針對(duì)MM32F5微控制器，不得不使用本文描述方法的原因，還在于一些主觀因素：

筆者手頭上的J-Link v8不再支持STAR-MC1（Arm Cortex-M33）內(nèi)核

筆者使用pyocd+DAP-Link的組合，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)試，仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)連接到MM32F5微控制器

使用DAP-Link在Keil中可以調(diào)試MM32F5微控制器

使用這些工具可以識(shí)別常用的可執(zhí)行文件類(lèi)型，例如bin、hex、axf、elf、s19等。用戶(hù)可根據(jù)需要嘗試。

借用Keil工程

Keil IDE實(shí)現(xiàn)下載功能的部分，相對(duì)于編譯過(guò)程，在內(nèi)部應(yīng)該也是一個(gè)獨(dú)立的小工具，這是筆者得以實(shí)現(xiàn)用Keil下載程序的關(guān)鍵。Keil沒(méi)有將內(nèi)部的下載工具獨(dú)立地開(kāi)放出來(lái)，因此，筆者不得不創(chuàng)建一個(gè)不包含任何源碼的空工程，跳過(guò)編譯部分，僅使用其中下載程序的功能。具體操作步驟如下：

1 啟動(dòng)Keil IDE，創(chuàng)建新工程，并選定設(shè)備類(lèi)型為目標(biāo)微控制器設(shè)備。**

筆者實(shí)際在本機(jī)的d:\\_worksapce\\keil\\mm32f5目錄下，創(chuàng)建了mm32f5.uvprojx工程文件。

2 在options -> Output 選項(xiàng)卡中，指定將要下載的可執(zhí)行文件的路徑。

在樣例中，筆者在mm32f5目錄下，存放了micropython.hex文件。點(diǎn)擊Select Folder for Objects...按鈕，指定為mm32f5目錄，然后在Name of Executable:對(duì)應(yīng)的文本框中輸入了micropython.hex文件名。

從字面上看，這里指定的是編譯輸出的路徑和文件名，但實(shí)際上，下載過(guò)程是同編譯過(guò)程綁定的，編譯過(guò)程生成的可執(zhí)行文件，將被Keil自動(dòng)作為下載過(guò)程的輸入文件。

3 在主窗口的工具欄中，單擊LOAD按鈕，啟動(dòng)下載。

通過(guò) Build Output窗口可以查看到，當(dāng)前已經(jīng)擦除、下載并且校驗(yàn)成功。

4 使用Keil IDE也可以實(shí)現(xiàn)命令行式的下載操作。

此時(shí)，可將使用Keil IDE創(chuàng)建的工程視作uv4.exe程序的配置文件，例如，在之前創(chuàng)建的mm32f5.uvprojx文件中，編輯OutputDirectory和OutputName字段，指定將要下載程序的路徑和文件名。

<Project xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="project_projx.xsd">

  <SchemaVersion>2.1<span class="hljs-name"SchemaVersion>

  <Header>### uVision Project, (C) Keil Software<span class="hljs-name"Header>

  <Targets>
    <Target>
      <TargetName>Target 1<span class="hljs-name"TargetName>
      <ToolsetNumber>0x4<span class="hljs-name"ToolsetNumber>
      <ToolsetName>ARM-ADS<span class="hljs-name"ToolsetName>
      <uAC6>1<span class="hljs-name"uAC6>
      <TargetOption>
        <TargetCommonOption>
          <Device>MM32F5277E9P<span class="hljs-name"Device>
          <Vendor>MindMotion<span class="hljs-name"Vendor>
          <PackID>MindMotion.MM32F5277E_DFP.0.0.3<span class="hljs-name"PackID>
          <PackURL>http://www.mindmotion.com.cn/Download/MDK_KEIL/<span class="hljs-name"PackURL>
          <Cpu>IRAM(0x30000000,0x1C000) IROM(0x08000000,0x40000) CPUTYPE("Cortex-M33") CLOCK(12000000) ELITTLE<span class="hljs-name"Cpu>
          <FlashUtilSpec><span class="hljs-name"FlashUtilSpec>
          <StartupFile><span class="hljs-name"StartupFile>
          <FlashDriverDll>UL2V8M(-S0 -C0 -P0 -FD30000000 -FC1000 -FN1 -FF0MM32F5270_256 -FS08000000 -FL040000 -FP0($$Device:MM32F5277E9P$Flash\\MM32F5270_256.FLM))<span class="hljs-name"FlashDriverDll>
        ...
          <OutputDirectory>.\\<span class="hljs-name"OutputDirectory>
          <OutputName>micropython.hex<span class="hljs-name"OutputName>
        ...

然后在Windows的命令行界面，輸入調(diào)用Keil下載代碼的命令：

uv4.exe -f "d:\\_workspace\\keil\\mm32f5\\mm32f5.uvprojx" -j0 -o "d:\\_workspace\\keil\\mm32f5\\download_log.txt"

使用命令行方式有一點(diǎn)不方便，命令行在后臺(tái)調(diào)用Keil執(zhí)行下載過(guò)程沒(méi)有任何用戶(hù)交互。命令行觸發(fā)執(zhí)行uv4.exe程序不是阻塞式的，所以無(wú)法通過(guò)程序是否返回判定下載過(guò)程已結(jié)束。雖然在命令中指定輸出log到指定文件中，但Keil并不是在下載結(jié)束后才創(chuàng)建輸出文件，而是逐條寫(xiě)入輸出文件。如果用戶(hù)在下載過(guò)程中打開(kāi)這個(gè)log輸出文件，將會(huì)看到已經(jīng)執(zhí)行的部分操作。因此，也不能通過(guò)是否創(chuàng)建log輸出文件判定已將下載成功。必須檢查log輸出文件的內(nèi)容，待其中包含下載成功并通過(guò)驗(yàn)證的記錄后，才能最終判定下載情況。

使用Ozone

常用J-Link調(diào)試器的開(kāi)發(fā)者對(duì)Ozone都不陌生。Ozone和J-Link都是SEGGER公司設(shè)計(jì)發(fā)布的面向調(diào)試和下載應(yīng)用的工具，Ozone是一套具有圖形界面的上位機(jī)工具，可以適配J-Link調(diào)試器，獨(dú)立下載可執(zhí)行文件到目標(biāo)微控制器并進(jìn)行調(diào)試。

但實(shí)際上，Ozone除了適配自家發(fā)售的J-Link調(diào)試器外，還提供了對(duì)開(kāi)源CMSIS-DAP（DAP-Link）的支持，即使用Ozone通過(guò)DAP-Link連接到目標(biāo)微控制器，也能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立下載而執(zhí)行文件并調(diào)試的功能。不過(guò)，Ozone支持DAP-Link畢竟只是額外的福利，幾乎每個(gè)步驟都會(huì)彈窗提示，“這只是個(gè)試用功能，未經(jīng)過(guò)充分測(cè)試”。

使用Ozone適配DAP-Link的操作同使用J-Link的情況相同，具體步驟如下：

1 啟動(dòng)Ozone軟件，選擇目標(biāo)微控制器設(shè)備。

剛啟動(dòng)Ozone軟件時(shí)，Ozone會(huì)自動(dòng)檢測(cè)到當(dāng)前電腦上已經(jīng)接入了DAP-Link調(diào)試器，然后提示警告“必須接受如下條款：

1 當(dāng)前軟件僅適用非商業(yè)用途或評(píng)估；

2 SEGGER官方不會(huì)提供技術(shù)支持”。選擇接受“Accpet”。

2 選擇目標(biāo)微控制器設(shè)備。

當(dāng)確認(rèn)目標(biāo)微控制器設(shè)備后，警告提示對(duì)話(huà)框會(huì)再次彈出。仍然是接受“Accept”。

3 在“連接配置”對(duì)話(huà)框中，可以看到已經(jīng)識(shí)別出來(lái)的DAP-Link了。

Ozone連接調(diào)試器的速度，在默認(rèn)情況下被配置成4MHz。筆者手上的DAP-Link方案中，使用的是低速USB接口，考慮穩(wěn)妥的情況，將速度改為1MHz。

4 選擇將要下載的可執(zhí)行文件

5 開(kāi)始下載。

再次彈出提示對(duì)話(huà)框。選擇接受“Accept”。

再次彈出提示對(duì)話(huà)框。選擇接受“Yes”。

6 下載成功

如果對(duì)頻繁彈出的警告對(duì)話(huà)框不喜，可勾選“不要重復(fù)彈出”復(fù)選框，有一定改善效果。