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1、第第3章章 MSP430集成集成开发环境开发环境3.1 Embedded Workbench3.1.1 Embedded Workbench概述Embedded Workbench适合维护用于建造应用程序的所有版本的源文件，允许设计者以树状体系组织项目，并能一目了然地显示文件之间的依赖关系。DebugReleaseI/O stubCommonI/O routinesiodebug.cmain.process.cCompute.io.cProject：Groups：Source：图3-1 项目的树状组织结构1.Embedded Workbench结构项目的树状结构如图3-1所示。在树状结构中，目
2、标位于最高层，它规定了设计者想要建立的应用程序的不同目标版本。用户针对目标系统硬件，在应用开发中创建了两个目标版本，即Release(发行)与Debug(调试)，其中包括以下三个组。Common：两个版本所共有的、包含核心源文件的公共组；I/O routine：只隶属于Release版，包含发行代码的输入/输出程序源文件；I/O stubs：只隶属于Debug 版，包含输入/输出短程序，供C-SPY调试。IAR C-SPY调试器完全内嵌于IAR Embedded Workbench集成环境。它是一个功能很强的高级语言交互调试器，有三种工作方式。Flash Emulation Tool硬件仿真调
3、试。仿真方式是通过JTAG仿真头与目标硬件系统连接，在目标硬件系统的真实环境中调试，除了验证程序，还可以检验目标系统的硬件设计。Simulator软件模拟调试。在模拟方式下，目标系统的运行是在调试主机上以软件模拟实现的，用户可以在目标硬件系统产生之前验证程序的设计思想和逻辑结构。ROM-Monitor调试主机与目标系统经RS232接口联机，调试程序暂存于RAM中。2.IAR头文件MSP430系列的每一型号都有大量的片内外围模块，而这些模块都通过大量的控制寄存器来控制，每一个寄存器都有它的物理地址，对它们的使用实质是直接操纵(读写)这些地址。但大量的寄存器很难记住它们对应的物理地址。MSP430
4、的IAR调试环境提供了各种系列的标准头文件，这些文件已经定义好各寄存器的相应物理地址，用户在使用IAR编译信息时，可以通过头文件访问库定义。头文件使用“#include”伪指令与之相结合，用户可以根据使用的内容选择不同的头文件，在程序中就可以直接使用寄存器名或者寄存器中位的名称，这样就可避免使用实际的物理地址，使程序设计简洁、高效。例如：#include WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;P1DIR|=0 x01;For(;)Unsigned int iP1OUT=0 x01;i=500;do(i-);while(i!=0);其中#include为文件包含，使用文件包含语句之后，MSP
5、430 x14x系列的寄存器资源就可以用名称访问。如看门狗控制寄存器WDTCTL、端口P1方向选择寄存器P1DIR、控制位WDTPW和WDTHOLD等。MSP430系列单片机各系列的头文件请参阅IAR集成开发环境软件的INC子目录。3.1.2 IAR Embedded Workbench使用指南免费版(免费):430设备C语言代码大小限制在4KB 430X设备C语言代码大小限制在8KB 不限制汇编语言代码大小 可从MSP430网页中下载 由TI PIC支持 工程中能够使用SimpliciTI libraries基础版($995):C语言代码大小限制为12KB 不限制汇编语言代码大小 由IAR提
6、供和支持完整版($2695):无代码大小限制 由IAR提供和支持以上版本都支持MSP430设备1.概述用于P和 C系列(8,16和32位);这个IDE集成的工具有:高度优化的IAR MSP430 C/C+编译器 IAR MSP430 汇编器 IAR XLINK Linker IAR XAR建库程序 文本编辑器 项目管理器 命令行实用程序 IAR C-SPY调试器给用户提供:一个高效的IDE Functional workspace methodology功能性工作区方法 减少开发时间2.IAR EW430安装IAR EW430可以在IAR官网()上下载，IAR EW430提供30天限制版使用，
7、若使用完整版需购买License。3.1.3 IAR EW430工程开发新建一个项目 第1步:创建工作区窗口 第2步:创建一个新项目 第3步:在项目中添加文件 第4步:设置项目选项 第5步:编译、链接 第6步:调试新建一个项目：1.新建一个项目第1步:创建工作区窗口(1/2)选择 File New Workspace；单击OK将在空的工作区显示一个窗口；保存工作区：选择 File Save Workspace；指定 workspace file 保存地址；命名：HelloWorld 在 File name Save to create the new workspace(文件扩展名：.eww)
8、。新建一个项目第1步:创建工作区窗口(2/2)选择 Project Create New Project，Create New Project 对话框中可使用项目模版新建一个项目；选择项目模版 Empty project(创建一个使用默认设置的空项目)。2.新建一个项目第2步:创建一个新项目(1/3)Tool chain 处需选择 MSP430，然后单击 OK。新建一个项目 第2步:创建一个新项目(2/3)在File Save As 对话框指定项目文件位置(新创建的项目目录)；在 File name 框中命名 Project1，并单击 Save 创建新的项目；该项目将会出现在工作区窗口。新建一
9、个项目 第2步:创建一个新项目(3/3)在Workspace窗口中选择希望添加源文件的目的地(可以是项目)；创建新的源文件,选择FileNew 并选中 Source/Text；选择ProjectAdd Files；在光盘中找到文件Chapter 2 Lab1_IAR 并单击 Open 添加进Project1。3.新建一个项目 第3步:在项目中添加文件(1/2)新建一个项目 第3步:在项目中添加文件(2/2)在 Workspace 窗口选择项目文件夹图标 Project1-Debug 并选中 Project Options；Category列表中显示General Options 分类中的 Ta
10、rget 选项页；设置：MSP430 设备：MSP430FG4618；输出文件：可执行的；库：CLIB。4.新建一个项目 第4步:设置项目选项(1/4)在 Category列表中选择C/C+CompilerC/C+Compiler显示编译器选项：-Language：C语言详细规范解释；-CodeCode：代码优化选项配置；-OutputOutput：输出文件类型配置；-ListList：由编译器创建列表文件的配置。新建一个项目 第4步:设置项目选项(2/4)在Category列表中选择DebuggerDebugger显示调试器选项页：PC仿真：Setup-Simulator 在 C中测试应用程
11、序：Setup-FET Debugger 选择上述其中之一后单击OK新建一个项目 第4步:设置项目选项(4/4)在 Workspace 窗口选择编译文件 Lab1.c。选择 ProjectCompile。编译后将在 Build messages 窗口显示信息。5.新建一个项目 第5步:编译、链接(1/2)在DebugDebug目录下自动生成子目录，子目录包括List，Obj和Exe：List：目录下存放文件列表(.lst)；Obj：目录下存放compiler和assembler生成的目标文件(.r43)(IAR Linker的输入文件)；Exe：目录下存放可执行文件(.d43)可作为IAR D
12、ebugger的输入文件。新建一个项目 第5步:编译、链接(2/2)选择 Project Debug；Workspace配置改为项目执行模式。6.新建一个项目 第6步:调试(1/2)反汇编窗口如右所示。可以看到汇编代码与C语句一一对应。用户感兴趣的Workspace配置检查(View)View)：Disassembly：十六进制格式内存内容与C源代码交错显示 Memory：Memory mapping with several data inspection options内存与几个数据映射 Register：监测CPU和RAM中的SFRs中的寄存器 Watch：检查表达式或变量 Locals
13、：在例程或函数中的局部变量 Live Watch：表达式或变量的实时监测 Call Stack：堆栈内容 Terminal I/O：监测I/O端口状态新建一个项目 第6步:调试(2/2)3.1.4 IAR EW430工程开发导入已有工程1.导入已有工程导入已有工程2.编译器选项和优化选项编译器选项和优化选项3.调试器配置和下载调试链接方式调试器配置和下载调试链接方式4.启动调试器启动调试器3.2 Code Composer StudioCCS（Code Composer Studio）是TI公司研发的一款具有环境配置、源文件编辑、程序调试、跟踪和分析等功能的集成开发环境。它能够帮助用户在一个软
14、件环境下完成编辑、编译、链接、调试和数据分析等工作。CCSv5为CCS软件的最新版本，功能更强大、性能更稳定、可用性更高，是MSP430单片机软件开发的理想工具。以往人们采用IAR软件开发MSP430单片机的软件。现在CCSv5对MSP430单片机的支持达到了全新的高度，其中的许多功能是IAR所无法比拟的，例如集成 了MSP430Ware插件和Grace图形编程插件等。因此，建议使用CCSv5进行MSP430单片机软件的开发。2CCSv5的安装步骤（1）运行安装程序ccs_setup_5.1.1.00031.exe，当运行到图3.1处时，选择Custom选项，进入手动安装选择通道。（2）单击N
15、ext得到图3.2所示窗口，为了安装快捷，在此只选择支持MSP430 Low Power MCUs的选项。单击Next，保持默认配置，继续安装，安装完成后，弹出如图3.3所示窗口。3.2.1 CCSv5的下载及安装TI公司的CCSv5开发集成环境为收费软件，但是，可以下载评估版本使用，下载网址为：http:/ 安装过程1图3.2 安装过程2图3.3 软件安装完成（3）单击“Finish”按钮，将运行CCSv5，弹出如图3.4所示窗口，打开“我的电脑”图标，在某一磁盘下，创建工作区间文件夹路径：F：MSP-EXP430F5529Workspace（注意，任意名称的文件夹均可，就是不能使用中文名）
16、，单击“Browse”按钮，将工作区间链接到所建文件夹，不勾选“Use this as the default and do not ask again”选项。（4）单击“OK”按钮，第一次运行CCSv5需进行软件许可的选择，如图3.5所示。在此，选择“CODE SIZE LIMITED(MSP430)”选项，在该选项下，对于MSP430单片机，CCSv5免费开放16KB的程序空间；若读者有软件许可，可以选择第一个选项(ACTIVATE)进行软件许可的认证，单击“Finish”按钮即可进入CCSv5软件开发集成环境，如图3.6所示。图3.4 Workspace选择窗口图3.5 软件许可选择窗口
17、图3.6 CCSv5软件开发集成环境界面3.2.2 利用CCSv5导入已有工程（1）首先打开CCSv5，选择“FileImport”命令，弹出如图3.7所示对话框，单击展开“Code Composer Studio”选项，选择“Existing CCS/CCE Eclipse Projects”。（2）单击“Next”按钮，弹出图3.8所示对话框。图3.7 导入新的CCSv5工程文件图3.8 选择导入工程目录（3）单击“Browse”按钮，选择需导入的工程所在目录，如图3.9所示。（4）单击“Finish”按钮，即可完成已有工程的导入。图3.9 选择导入工程3.2.3 利用CCSv5新建工程（
18、1）首先打开CCSv5并确定工作区间，然后选择“FileNewCCS Project”命令，弹出如图3.10所示的对话框。（2）在“Project name”中输入新建工程的名称，在此输入myccs1。（3）在“Output type”中有两个选项：Executable和Static library。前者为构建一个完整的可执行程序，后者为静态库。在此保留Executable。（4）在“Device”部分选择器件的型号：在“Family”中选择MSP430；“Variant”中选择MSP430 x5xx Family，芯片选择MSP430F5529；“Connection”保持默认。（5）选择空
19、工程，然后单击“Finish”按钮完成新工程的创建。（6）创建的工程将显示在“Project Explorer”对话框中，如图3.11所示。图3.11 初步创建的新工程图3.10 新建CCS工程对话框图3.12 新建.h文件对话框图3.13 新建.c文件对话框特别提示：若要新建或导入已有.h或.c文件，步骤如下：（7）新建.h文件：在工程名上右击，选择“NewHeader File”命令，弹出如图3.12所示对话框。在“Header file”中输入头文件的名称，注意必须以.h结尾，在此输入my01.h。（8）新建.c文件：在工程名上右击，选择“NewSource File”命令，得到如图3.
20、13所示对话框。在“Source file”中输入c文件的名称，注意必须以.c结尾，在此输入my01.c。工程移植步骤：若已用其他编程软件（例如IAR）完成了整个工程的开发。该工程无法直接移植入CCSv5，但是，可以通过在CCSv5中新建工程，并根据步骤（7）、（8）和（9）新建或导入已有.h和.c文件，从而完成整个工程的移植。图3.15 添加或链接现有文件（9）导入已有.h或.c文件：在工程名上右击，选择“Add Files”命令，弹出如图3.14所示对话框。找到所需导入的文件位置并单击，弹出如图3.15所示对话框。选中“Copy files”，单击“OK”按钮，即可将已有文件导入工程中。图
21、3.14 导入已有文件对话框3.2.4 利用CCSv5调试工程（1）首先将所需调试工程进行编译：选择“ProjectBuild Project”命令，编译目标工程。编译结果可通过图3.16所示窗口查看。若编译没有错误产生，可以进行下载调试；如果程序有错误，将会在Problems窗口显示。读者要针对显示的错误修改程序，并重新编译，直到无错误提示。（2）单击绿色的Debug 按钮进行下载调试，得到如图3.17所示的界面。调试窗口变量、观察及寄存器窗口程序窗口控制台窗口图3.17 调试窗口界面图3.16 工程调试结果Problems窗口（3）单击运行图标运行程序，观察显示的结果。在程序调试的过程中，
22、可通过设置断点来调试程序：选择需要设置断点的位置，右击鼠标选择BreakpointsBreakpoint，断点设置成功后将显示图标，可以通过双击该图标来取消该断点。程序运行的过程中可以通过单步调试按钮配合断点单步的调试程序，单击重新开始图标定位到 main()函数，单击复位按钮 复位。可通过中止按钮返回到编辑界面。运行停止暂停单步进入(c语言调试)单步跳过(C语言调试)单步退出复位CPU重新开始刷新单步跳过(汇编语言调试)单步进入(汇编语言调试)3.2.5 MSP430Ware使用指南（1）MSP430Ware是CCSv5附带的一个应用软件。在安装CCSv5时，可选择同时安装MSP430War
23、e。在TI公司官网上也提供单独的MSP430Ware安装程序下载：http:/ guide（用户指南）及参考例程。此外，MSP430Ware还提供了大多数TI开发板的用户指南、硬件设计文档及参考例程。针对MSP430F5xx和MSP430F6xx系列还提供了驱动库文件，以方便用户进行上层软件开发。（2）在CCSv5中，单击“ViewTI Resource Explorer”命令，在主窗口中会显示如图3.24所示界面。其中，在Packages右侧的下拉窗口中可以观察目前CCSv5中安装的所有附件软件。在Packages的下拉菜单中选择MSP430Ware，进入MSP430Ware的界面，如图3.
24、25所示。图3.24 TI Resource Explorer界面图3.25 MSP430Ware界面（3）在MSP430Ware的界面左侧可以看到3个子菜单，分别是Device，包含MSP430单片机所有的系列型号，如图3.26所示；Development Tools，包括MSP430单片机较新的一些开发套件的资料；Libraries，包含可用于MSP430F5xx和MSP430F6xx系列单片机的驱动库函数及USB的驱动函数。（4）单击图2.3.26所示界面菜单前的加号展开键，查看下级菜单，可以看到在Devices的子目录下有目前所有的MSP430单片机的型号，找到正在使用的型号，例如MS
25、P430F5xx/6xx，同样单击文字前的加号展开键，在子目录可以找到该系列的Users Guide。在用户指南中有对该系列单片机的CPU及外围模块，包括寄存器配置、工作模式的详细介绍和使用说明；同时可以找到的是该系列单片机的Datasheet，数据手册与具体的型号有关，所以在Datasheet的子目录中会看到不同型号单片机的数据手册；在这里还可以找到参考代码。图3.26 Devices界面（5）在MSP430Ware中提供不同型号单片机的CCS示例程序，如图3.27所示，在选择具体型号后，在右侧窗口中将显示参考示例程序。为了更好地帮助用户了解MSP430单片机的外设，MSP430Ware提供
26、了基于所有外设的参考例程，从示例程序的名字就可以看出示例程序所涉及的外设，同时该窗口还给出示例程序的简单描述，帮助用户更快地找到最合适的参考例程。如图3.28所示，单击选中的参考例程，在弹出的对话框中选择连接的目标芯片型号。图3.27 MSP430F552x实例程序界面图3.28 芯片型号选择窗口（6）经过上一步操作后，CCSv5会自动生成一个包含该示例程序的工程，用户可在工程浏览器（Project Explorer）中查看，可以直接进行编译、下载和调试。如图3.29所示，在“Development Tools”子目录中可以找到TI公司基于MSP430的开发板，其部分资源已经整合在软件中。另外，还有部分型号在MSP430Ware中也给出了链接，以方便用户的查找和使用。在该目录下可以方便地找到相应型号的开发板的用户指南、硬件电路图及参考例程。（7）如图3.30所示，为简化用户上层软件开发，TI公司给出了MSP430外围模块的驱动库函数，这样用户可以不用过多地去考虑底层寄存器的配置。这些驱动库函数可以在MSP430Ware的Libraries子目录中方便地找到。目前驱动库函数的支持仅限于MSP430F5xx和MSP430F6xx系列单片机。图3.29 Development Tools界面图3.30 Libraries界面