3. 基于CW32F030C8T6与Keil MDK的模块化工程模板创建实战

3. 基于CW32F030C8T6与Keil MDK的模块化工程模板创建实战最近有不少刚开始接触武汉芯源CW32F030C8T6这款单片机的朋友问我怎么在Keil MDK里搭建一个清晰、好用的工程框架。确实一个结构混乱的工程后期添加功能、移植代码会非常头疼。今天我就手把手带大家从零开始创建一个模块化的工程模板。这个模板结构清晰包含了Libraries、Board、APP等分组以后做项目直接复制过去用能省下大量时间。咱们这个教程的目标是让你得到一个编译0错误0警告并且能通过串口打印信息、控制LED闪烁的完整工程。准备好了吗咱们开始吧1. 准备工作把“食材”备齐在开始“烹饪”创建工程之前得先把“厨房”和“食材”准备好。这里需要三样东西Keil MDK软件这是我们的“厨房”也就是集成开发环境IDE。确保你已经安装好了比如Keil uVision5。CW32F030的Pack包这个包相当于给Keil MDK安装CW32芯片的“驱动程序”。安装后Keil才能识别CW32F030这款芯片型号。你可以从武汉芯源的官网下载并安装。CW32F030标准固件库这是最重要的“食材包”里面包含了芯片所有外设比如GPIO、串口、定时器的驱动函数和头文件。我们需要从这里拷贝很多文件。同样从官网下载比如版本是CW32F030_StandardPeripheralLib_V2.1。提示固件库的下载和Pack包的安装通常在芯片厂商的官网都能找到详细的指南这里就不展开了。咱们假设你已经把这些都准备好了。2. 搭建“仓库”新建工程目录结构一个好的工程文件不能乱放。我们先在电脑上建立一个清晰的文件夹结构这就像给不同的物品分门别类放好仓库。首先新建一个总文件夹名字就叫CW32F030C8T6_ProjectTemplate。以后你的整个工程都在这里面。然后在这个总文件夹里一口气新建6个子文件夹它们各自有明确的职责文件夹名主要用途Project存放Keil MDK生成的工程文件.uvprojx等Libraries存放芯片固件库、CMSIS核心文件等一般不动Board存放开发板相关的初始化代码比如板载LED、按键的配置APP应用程序层放main.c和你写的核心业务逻辑BSP板级支持包放一些底层驱动比如串口、SPI的封装Module放各种可复用的软件模块比如按键扫描、菜单程序等最后在Project文件夹里再新建一个MDK文件夹。我们稍后创建的Keil工程文件就放在这里这样能和源代码分开更干净。现在你的文件夹结构应该是这样的CW32F030C8T6_ProjectTemplate/ ├── Project/ │ └── MDK/ (稍后放.uvprojx文件) ├── Libraries/ (待会拷贝固件库) ├── Board/ ├── APP/ ├── BSP/ └── Module/3. 搬运“食材”拷贝必要的库文件现在我们把下载好的“食材包”标准固件库里的东西搬到我们刚建好的“仓库”里。打开你下载的固件库文件夹例如CW32F030_StandardPeripheralLib_V2.1。找到Libraries文件夹将其内部所有内容通常包含CMSIS和Driver等文件夹整体复制到我们刚建的CW32F030C8T6_ProjectTemplate/Libraries/目录下。找到固件库里的IdeSupport\MDK目录把里面的startup_cw32f030.s文件复制到我们的APP文件夹里。这个文件叫启动文件是用汇编写的是单片机上电后运行的第一段代码负责设置堆栈、初始化系统时钟最后跳转到我们的main函数非常重要。在APP文件夹里右键新建一个文本文档然后把后缀名改为.c并将文件重命名为main.c。这就是我们程序的主入口文件目前先空着。注意如果你看不到文件的后缀名如.txt,.c需要在Windows的文件资源管理器“查看”选项中勾选“文件扩展名”。4. 创建Keil工程并添加文件分组前面都是文件操作现在打开Keil MDK开始创建工程。打开Keil uVision5点击菜单栏的Project - New uVision Project...。在弹出的窗口里导航到我们之前创建的Project/MDK/文件夹给工程起个名字比如Template然后点击保存。接着会弹出一个芯片选择窗口。在搜索框里输入CW32F030C8选中它然后点击OK。如果这里找不到说明你的Pack包没有正确安装。工程创建好后左边项目窗口只有一个Target 1。我们需要创建分组Group来对应我们的文件夹结构让工程看起来一目了然。在左侧Project窗口的Target 1上右键选择Manage Project Items...。在弹出的窗口中我们开始创建分组。点击Groups区域下方的New (Insert)按钮然后双击新建的项来改名。按照下表创建并命名分组分组名对应文件夹将要存放的文件STARTUPAPP启动文件startup_cw32f030.sAPPAPPmain.c 系统初始化文件system_cw32f030.cDriverLibraries/src芯片外设驱动文件如cw32f030_gpio.c,cw32f030_uart.cBoardBoard板级初始化文件board.cBSPBSP板级支持包文件如bsp_uart.cDOC(根目录)说明文档README.md创建好分组后开始向分组里添加文件选中STARTUP分组点击中间Files区域下方的Add Files...导航到APP文件夹选择startup_cw32f030.s添加。选中APP分组添加APP文件夹下的main.c虽然现在是空的。先别关窗口我们还要添加一个系统文件。选中APP分组再次点击Add Files...这次导航到Libraries/src文件夹找到并添加system_cw32f030.c。这个文件包含了系统时钟初始化等关键函数。选中Driver分组添加Libraries/src文件夹下除了刚才已添加的system_cw32f030.c的所有.c文件。可以按住Ctrl键多选。选中Board分组添加Board文件夹下的board.c文件。选中BSP分组添加BSP/uart文件夹下的bsp_uart.c文件。选中DOC分组在添加文件时将右下角的文件类型从C Source file改为All files然后找到并添加工程根目录下的README.md文件。所有文件添加完毕后务必点击窗口左下角的OK按钮使设置生效。5. 配置工程告诉编译器去哪找头文件我们添加了那么多.c源文件它们里面都#include了很多头文件.h。现在需要告诉Keil编译器去哪些文件夹里寻找这些头文件。点击Keil工具栏的“魔术棒”按钮Options for Target。在弹出的窗口中选择C/C选项卡。找到Include Paths这一栏点击末尾的...按钮。在弹出的路径添加窗口中点击右上角的“新建”按钮一个空白文件夹图标然后分别添加以下路径需要点击后面的...按钮去浏览选择../Libraries/inc(芯片外设驱动头文件)../Libraries/CMSIS(ARM内核相关头文件)../Board(板级头文件)../BSP/uart(串口BSP头文件)../APP(main.c所在目录)添加完成后点击OK确认。6. 关键设置与编译选项继续在“魔术棒”选项窗口中进行设置切换到Target选项卡确保ARM Compiler选择的是Use default compiler version或者你安装的版本。在Code Generation区域勾选Use MicroLIB。这是一个针对嵌入式系统优化的精简C库可以显著减少程序体积对于串口printf功能也是必需的。切换到C/C选项卡在Language / Code Generation区域找到C99 Mode并勾选它。这让我们能使用C99标准的语法。切换到Output选项卡勾选Create HEX File。这样编译后会生成.hex文件可以用来下载到单片机。切换到Debug选项卡根据你使用的调试器比如ST-Link DAP-Link等进行设置。如果只是先编译测试这部分可以暂时不配置。全部设置好后点击OK保存。7. 一个必须修改的代码坑点在CW32的固件库中有一个地方需要手动修改否则延时函数可能无法正常工作。这是我当时调试时遇到的一个坑。在左侧工程窗口展开Driver分组找到并双击打开cw32f030_systick.c文件。滚动到第159行附近不同库版本行号可能有细微差别你会看到一行类似这样的代码__WEAK void SysTick_Handler(void)我们需要将__WEAK这个关键字删除。修改后应该是void SysTick_Handler(void)注意__WEAK是“弱定义”的意思允许用户在别处重新定义这个函数。但这里我们需要确保系统滴答定时器SysTick的中断服务函数一定是这个库里的函数否则系统延时delay_ms就无法生效。8. 编写测试代码并编译最后我们来写一个简单的测试程序验证工程模板是否工作正常。打开APP分组下的main.c文件将以下代码全部复制进去#include board.h #include stdio.h #include bsp_uart.h int32_t main(void) { board_init(); // 开发板初始化 uart1_init(115200); // 初始化串口1波特率115200 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // 定义一个GPIO初始化结构体 __RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); // 使能GPIOC的时钟必须的步骤 // 配置PC13引脚 GPIO_InitStruct.Pins GPIO_PIN_13; // 选择第13号引脚 GPIO_InitStruct.Mode GPIO_MODE_OUTPUT_PP; // 设置为推挽输出模式 GPIO_InitStruct.Speed GPIO_SPEED_HIGH; // 输出速度设置为高 GPIO_Init(CW_GPIOC, GPIO_InitStruct); // 将配置写入GPIOC寄存器 while(1) { // 将PC13引脚设置为高电平假设LED低电平点亮则此时LED灭 GPIO_WritePin(CW_GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_Pin_SET); printf([LED OFF]\r\n); // 通过串口发送信息 delay_ms(500); // 延时500毫秒 // 将PC13引脚设置为低电平LED亮 GPIO_WritePin(CW_GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_Pin_RESET); printf([LED ON]\r\n); delay_ms(500); } }这段代码做了几件事调用board_init()初始化开发板的基本系统主要是系统时钟。初始化串口1方便我们通过printf函数打印信息到电脑串口助手。配置GPIOC的第13号引脚为推挽输出模式用来控制LED。在一个死循环里每隔500毫秒翻转一次LED的状态并通过串口打印当前状态。点击Keil工具栏的“重建全部”按钮通常是三个红框叠在一起的图标。观察最下方的Build Output窗口。如果一切顺利最后你会看到linking... Program Size: Codexxxx RO-dataxxxx RW-dataxxxx ZI-dataxxxx .\Project\MDK\Template.axf - 0 Error(s), 0 Warning(s).恭喜你一个结构清晰、功能完整的CW32F030C8T6模块化工程模板就创建成功了你可以把这个CW32F030C8T6_ProjectTemplate文件夹整体备份好。以后任何新项目都可以直接复制它作为起点只需要在APP和Module等文件夹里添加你的业务代码即可库文件和工程结构都是现成的能让你专注于功能开发效率大大提升。接下来你可以将编译生成的Template.hex文件下载到你的CW32F030开发板连接PC13到LED并用串口助手如XCOM、SSCOM打开对应的串口设置波特率115200就能看到LED闪烁和串口打印的信息了。