S32K1xx系列MCU應用開發指南之IAR toolchain樣例工程及使用常見問題(FAQ)

2021-02-14 汽車電子expert成長之路

內容提要

引言

1. S32K1xx系列MCU的IAR樣例工程

1.1 S32K1xx系列MCU的IAR樣例工程的獲取1.2 S32K1xx系列MCU的IAR樣例工程的使用1.3 S32K1xx系列MCU的IAR toolchain makefile樣例工程的獲取1.4 S32K1xx系列MCU的IAR toolchain makefile樣例工程的使用

2. IAR toolchain使用常見問題(FAQ)

2.2 IAR MCU應用工程的編譯目標切換和創建2.4 IAR中使用S32K1xx EVB的板載OpenSDA作為debugger下載和調試S32K1xx系列MCU的應用工程2.5 在IAR調試界面中查看CPU內核寄存器、外設寄存器、存儲器、函數調用樹、堆棧使用

總結

IAR toolchain 和ARM Keil/MDK toolchain在業界被廣泛地用於開發基於ARM Cortex M內核的MCU的應用軟體，很多ARM Cortex M內核MCU，比如LPC17xx,23/24/25xx, Kinetis Kxx, STM32xxx系列MCU的用於還是習慣於使用IAR作為開發工具，其簡潔的用戶GUI界面和高效的編譯優化效率令人印象深刻。NXP的S32K1xx系列MCU是目前市面上使用最為廣泛的基於ARM Cortex M4F/M0+內核的車規級通用MCU，很多S32K1xx系列MCU的用戶也希望使用IAR來開發他們的應用軟體程序。本文對使用IAR toolchain開發S32K1xx系列MCU的應用軟體做了一些探索，總結了其中的常見問題(FAQ)和解決方案，希望對大家有所幫助和啟發。很多準備使用IAR toolchain開發S32K1xx系列應用程式的工程師遇到的第一個問題是NXP官網上和IAR安裝目錄下均為提供或集成S32K1xx系列MCU的IAR樣例工程，希望在此樣例工程的模板上修改配置，添加文件從而快速創建自己的應用工程或者進行可行性評估。在哪裡可以找到一個自己使用的S32K1xx系列MCU part對應的樣例工程呢？1.1 S32K1xx系列MCU的IAR樣例工程的獲取其實，在NXP提供的S32K1xx系列MCU的SDK安裝目錄下就提供了相應各個part number的IAR樣例工程--hello_world_iar：比如，S32K1xx SDK RTM3.0.0中集成的S32K144 IAR樣例工程目錄如下：

hello_world_iar.ewp：IAR工程文件；hello_world_iar.eww：IAR工程空間(workspace)文件；description.txt：樣例工程使用和功能說明；S32K1xx各版本SDK目錄下都集成了S32K142、S32K144和S32K148的IAR樣例工程：

Tips：因此，下載安裝S32DS for ARM v2018.R1 IDE並安裝其S32K1xx SDK補丁包即可獲得以上IAR樣例工程。S32DS for ARM v2018.R1 IDE和S32K1xx SDK補丁包下載連結如下：S32DS for ARM v2018.R1 IDE：https://www.nxp.com/design/software/development-software/s32-design-studio-ide/s32-design-studio-for-arm:S32DS-ARM；

S32K1xx SDK補丁包：https://www.nxp.com/design/software/development-software/s32-design-studio-ide/s32-design-studio-for-arm:S32DS-ARM?tab=Design_Tools_Tab；

1.2 S32K1xx系列MCU的IAR樣例工程的使用高版本的IAR IDE可以打開低版本IAR IDE創建的MCU應用工程，而反過來，低版本的IAR IDE無法打開高版本IAR IDE創建的MCU應用工程。通過查看IAR樣例工程的工程文件--hello_world_iar.ewp（使用任意文本編輯器即可打開），查找OGLastSavedByProductVersion選項的值，即可找到該IAR應用工程最後由哪個版本的IAR打開和保存(創建)。

比如，S32K1xx SDK RTM3.0.0中集成的S32K144的IAR樣例工程，就是由IAR 8.11.2.13604創建的：

因此，使用IAR8.11及以上版本的IAR IDE都可以打開上面的S32K144 IAR樣例工程。Tips：使用高版本的IAR IDE打開低版本的IAR工程時，會彈出以下提示窗口，推薦選擇「yes」，打開：

比如用IAR 8.32打開S32K1xx SDK RTM3.0下的S32K148的樣例工程(使用IAR 8.11創建)時，選擇「Yes」將在工程目錄下創建一個工程備份文件--Backup of hello_world_IAR.ewp：

如果後面還想使用IAR 8.11打開該樣例工程，可以通過將工程根目錄下的hello_world_iar.ewp、hello_world_iar.ewd、hello_world_iar.dep和hello_world_iar.ewt以及編譯目標文件夾--Debug_RAM/FLASH刪除，並將Backup of hello_world_IAR.ewp重命名為hello_world_iar.ewp，實現：

在S32K SDK的安裝目錄下僅集成了S32K142、S32K144和S32K148的IAR樣例工程，為此，我創建了S32K146的IAR樣例工程，並分享到以下百度雲盤連結供大家參考：連結: https://pan.baidu.com/s/1vVeUke3gSO68CJNZ4MrdkQ&shfl=shareset

Tips：只有IAR 8.30及更高版本才可以支持S32K146，所以要使用IAR toolchain開發S32K146的應用軟體，需要安裝IAR 8.30及更高版本。Tips：後續我會把S32K116和S32K118的IAR 樣例工程也創建並分享到這個目錄供大家參考，敬請關注！1.3 S32K1xx系列MCU的IAR toolchain makefile樣例工程的獲取與此同時，NXP提供的S32K1xx系列MCU的SDK安裝目錄下還提供了相應各個part number的IAR toolchain makefile樣例工程--IAR-MKF：比如，S32K1xx SDK RTM3.0.0中集成的S32K144 IAR toolchain makefile樣例工程目錄如下：

S32K1xx各版本SDK目錄下都集成了S32K116、S32K118、S32K142、S32K144、S32k146和S32K148的IAR樣例工程：

Tips：因此，下載安裝S32DS for ARM v2018.R1 IDE並安裝其S32K1xx SDK補丁包即可獲得以上IAR toolchain makefile樣例工程。1.4 S32K1xx系列MCU的IAR toolchain makefile樣例工程的使用為了S32K1xx系列MCU的IAR toolchain makefile樣例工程，需要創建一個Windows的命令行批處理文件，比如Launch_Compile.bat，設置編譯使用的make工具和IAR toolchain的安裝路逕到系統環境變量-path，並調用相應的make <編譯目標>，比如：
REM set the make utility set path=%path%;C:\NXP\S32DS_ARM_v2018.R1\utils\msys32\usr\bin
REM set the toolchiain pathset path=%path%;C:\IAR\Embedded_Workbench_8.0_ARM_8.11.2\arm\bin
REM enter current foldercd /d %~dp0
REM open Window CMD display@ECHO ON
REM clean and then compile the projectmake cleanmake printmake flashmake Srecord
REM press any key to continue...pause
Tips：使用IAR toolchain的makefile工程，則沒有IAR版本的限制，只要使用的IAR IDE版本支持該MCU part number即可；Tips：關於使用makefile腳本編譯和調試NXP S32 SDK應用工程的具體步驟和工程解析，可以參考如下公眾號文章（點擊文章標題即可直接跳轉閱讀）：2. IAR toolchain使用常見問題(FAQ)在IAR官網(www.iar.com)上大家可以直接下載到最新版本的IAR IDE評估版軟體安裝包：
老版本的IAR IDE軟體安裝包，則需要使用任意有效郵箱註冊並激活一個IAR帳戶，登錄後，訪問帳戶My Page從產品更新頁面(Product Updates Pages)下載。
2.2 IAR MCU應用工程的編譯目標切換和創建IAR MCU應用工程打開後，選擇Workspace下方的下拉菜單即可切換該應用工程的編譯目標：
通過IAR IDE菜單Project->Edit Configurations..,則可以打開IAR工程的編譯目標配置窗口：
在配置界面中，選擇New..，輸入編譯目標名稱(Name)、基於的已有編譯目標(Based onconfiguration)即可快速創建一個基於已有編譯目標的新編譯目標(e.g Rlease)：
在以上配置界面中。選中某一編譯目標，Remove即可刪除該編譯目標。在IAR的Workspace中選擇某一應用工程，然後右鍵->Options，打開該應用工程的工程選項配置：
在工程選項配置中選擇Output Converter->Output，勾選Generate additional output，選擇輸出的編程文件格式(Output format)， 勾選Override default，輸入輸出的文件名即可生成相應格式的編程文件：
即可在當前編譯目標(Debug_FLASH)目錄下的Exe子目錄下生成該S19/HEX/BIN編程文件：
2.4 IAR中使用S32K1xx EVB的板載OpenSDA作為debugger下載和調試S32K1xx系列MCU的應用工程在IAR應用工程的工程選項配置中，在Debugger->Setup->Driver選項中，從下拉菜單中選擇PE micro作為該應用工程的debugger：
保存以上配置，然後，回到IAR Workspace中，選擇該應用工程，點擊菜單欄的Download and Debug命令快捷圖標(或者直接使用Ctrl + D快捷鍵)，即可啟動下載和調試：
在彈出的P&E Connection Manager窗口中，選擇OpenSDA或者其他PEMicro的Multilink作為debugger，並選擇目標板使用的MCU part number (Select New Device)且配置OpenSDA的工作頻率小於1MHz，然後，選擇OK：
即可完成應用工程的elf文件下載和調試信息加載，進入調試界面：
IAR調試界面菜單欄的可用調試命令快捷圖標及其快捷鍵如下：
2.5 在IAR調試界面中查看CPU內核寄存器、外設寄存器、存儲器、函數調用樹、堆棧使用通過菜單View->Registers->Registers1即可打開MCU的CPU內核寄存器查看窗口(最多可以同時打開4個內核寄存器查看窗口)：
通過菜單View->Call Stack即可打開當前調試應用工程的函數調用樹查看窗口：
通過菜單View->Memory->Memory1即可打開MCU的內存查看窗口(最多可以同時打開4個內存查看窗口)：
通過勾選菜單Project->Setup SFR, 即可打開當前調試應用工程的MCU外設寄存器(包括Cortex M內核的NVIC和ITM以及異常狀態寄存器等)查看窗口：
通過菜單View->Stack->Stack1即可打開當前調試應用工程的堆棧(stack)查看窗口(最多可以同時打開2個堆棧查看窗口)：
本文詳細介紹了S32K1xx的IAR樣例工程獲取和使用，並分享了使用IAR toolchain開發S32K1xx系列MCU時的一些常見問題(FAQ)和調試經驗，希望對大家有所幫助。Tips：強烈建議大家使用S32DS for ARM v2018.R1 IDE創建S32K1xx系列MCU的SDK應用工程，利用其集成的Processor Expert圖形化根據配置生成SDK的配置代碼（Generated_Code目錄下的所有代碼），然後再添加到S32K1xx的IAR應用工程。關於S32DS for ARM v2018.R1 IDE和S32K1xx SDK的使用細節，請參考我公眾號(汽車電子expert成長之路)中相關的系列原創技術分享文章。
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Enwei Hu(胡恩偉)
2019年10月21日於山城·重慶.

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