微机原理与嵌入式系统实验——基于Keil µVision5 Simulator的自主实验(在实验中熟悉MDK、STM32)

这是中科大2020春季《微机原理与嵌入式系统》课程实验，是今年特殊情况（疫情无法上机的特制版实验）。

MDK下载安装

打开链接http://www2.keil.com/mdk5，选择下载

有可能会需要填写一些信息，这一步应该可以随便填。

会自动跳转到下载页面，下载MDK530.EXE

可能会有些慢，如果有可能会快一些。
下载好exe文件以后打开直接安装，一路默认设置下来即可，中间可能又要填一下姓名、邮箱信息。安装完以后桌面会出现图标，双击打开就能显示IDE界面。

实验1 基于ASM的Project

实验目的

（1） 掌握µVision IDE基本使用、了解一个项目编译、连接、调试的工作过程
（2） 汇编代码编写的一般语法，掌握编写子程序的方法
（3） 掌握常规代码调试技巧
（4） 理解编程者模型

实验内容

1.project->new μVision project

注意到我们只有ARM系列芯片可选，这是因为没有导入STM32芯片包。

导入包的话需要提前准备.pack文件。可以在https://www.keil.com/dd2/Pack/页面下载。往下拉就可以找到。这次我们用的是STM32F1。

下载后可以将.pack包文件放在.\Keil_v5\ARM\PACK文件夹，并在μVision中project–>manage–> pack installer 选择对应的.pack文件进行安装。

在pack installer 界面中，选择 file --> import ， 加载PACK 包即可，安装成功后会有如下提示框。

然后就可以新建自己的project了。我命名为myproject，选择的是STM32F103ZG的芯片。

然后这一页无需对库进行额外配置，直接点OK

这时左边已经出现了目标的项目目录：

添加一个现有的ASM文件到Project。这个文件在老师给出的USTC示例代码里。

在asm文件夹里，注意修改所搜索的文件类型的后缀。

可能是这个ide不够人性化，我选中文件后点了好几下Add没有反应，但是退出来的时候在目录文件夹中已经可以看到文件了。如图：

熟悉Debug工具

接下来就是编译、连接project。可以用project–>build target或者快捷键F7。

下面的buildout状态栏就会有如下输出

接下来就可以进行调试了。设置采用Simulator方式进行调试，先打开“Options for Target …”配置窗口，这里也可以用快捷键Alt+F7。

在Debug一栏中选择“Simulator”

点击OK确认后可以从Debug栏进入调试状态。试验单步运行、运行到光标位置、设置断点等功能。

调试界面状态如图：

Debug一栏很多按钮都可以使用了，快捷键F10对应单步调试，Ctrl+F10对应运行到光标位置，F9对应插入/移除断点。

当然设置断点可以直接点击对应行前面的灰色部分。有断点的行前面会有一个小红点，蓝色三角形则指向当前选定的行。

我将断点设置在57行、64行。观察寄存器初始状态，R0-R12初始状态全0.

连续按F10单步调试观察，当程序运行到57行时暂停一下。注意到，部分寄存器的数值已经发生了变化。

继续单步调试（F10）到62行，追踪寄存器的数值变化：

可以发现，第62行此时还没有运行。此时R2寄存器中的数值已经变味了后进栈的R3的值，可以猜到，下一步弹出R1的值赋给R4：

接下来是第64行到第67行，注意R0，R1，R2发生了变化。

以上是第一部分实验的上机内容。

实验2 基于C的project

实验目的

（1） 掌握µVision IDE下创建C语言工程的基本步骤
（2） 了解µVision IDE自带CMSIS库和device的启动文件
（3） 掌握联机帮助查询技巧
（4） 掌握代码分析技巧
（5） 理解ARM汇编程序中的伪指令（指示符，Directive）
（6） 掌握C和汇编混合编程方法

实验内容

创建一个新的项目，选择ARMCM3芯片。

注意要勾选Keil µVision自带的CMSIS库和对应Device的启动文件（Startup）。

然后添加示例源代码“ustc_sample_c_asm.s”和“ustc_sample_c_c.c”至Project。

这里需要注意，再添加文件的时候，和实验一中一样，要修改添加文件类型，不然可能会找不到目标文件。

添加完成后，左边的目录会显示新增的文件。

按照实验一中的步骤配置。勾选debug工具。

这里采用Simulator方式进行调试，所以把左上角的Use Simulator点上。点击OK后就能启动debug工具了。

可以利用调试工具对代码的功能进行验证了。

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未完待续
感谢大家的支持和点赞。