【蓝桥杯嵌入式组入门与进阶】1.开发板资源(实物)和原理图的介绍1
2.开发板资料
参考资源
3.原理图粗讲解
3.1调试器与目标MCU
左边这个小方形的芯片,也是一个stm32,但是这个是一个下载器,仿真器
右边这个就是我们用到的g系列的STM32G431RBT6
这两个芯片要进行通讯。就按照如下方式进行
这两个芯片,上面有串口的连接,下面也有三个引脚之间的连接,这三个引脚是干嘛用的呢?
可以说这三条线来实现的是程序的下载。
3.1.1三个引脚的介绍
(1)NRST(复位引脚):
** a.实现硬件复位**:主要作用是对目标 MCU 进行复位操作。当 NRST 引脚接收到低电平信号时,会将 MCU 内部的寄存器、计数器等设置为初始状态,就像电脑重启一样,使 MCU 从一个确定的初始状态开始运行,确保系统能在一个已知的稳定状态下启动。
b.辅助调试操作:在调试过程中,如果程序出现异常或进入了错误状态,通过操作 NRST 引脚可以让 MCU 重新启动,方便开发人员重新进行调试,比如在烧录新的程序后,可能需要通过 NRST 引脚对 MCU 进行复位,以便让新程序开始运行。
c.与软件复位配合:除了硬件复位,MCU 通常也有软件复位功能,但在某些情况下,比如软件出现严重错误导致无法执行软件复位时,NRST 引脚提供的硬件复位就成为了一种可靠的复位方式,保证 MCU 能恢复到正常状态。
(2)SWCLK(串行时钟引脚)
a.提供时钟信号:为 DAP Link 与目标 MCU 之间的通信提供时钟基准。在串行通信中,数据的传输是在时钟信号的控制下进行的,SWCLK 引脚输出的时钟信号决定了数据传输的节奏和时机,确保 DAP Link 和 MCU 之间能够同步地进行数据的发送和接收。
b.同步数据采样:在数据传输过程中,DAP Link 和 MCU 会根据 SWCLK 信号的边沿(上升沿或下降沿)来对数据进行采样和读取。例如,在 SWCLK 的上升沿,DAP Link 可能会将数据发送出去,而 MCU 则在这个时刻对数据进行采样接收,保证数据传输的准确性和稳定性。
c.适应不同速率:可以根据目标 MCU 的工作频率和通信需求,调整 SWCLK 的时钟频率,以实现不同速度的数据传输。对于一些需要高速数据传输的应用场景,可以提高 SWCLK 的频率;而在对速度要求不高或噪声环境较复杂的情况下,则可以降低 SWCLK 的频率,以提高通信的可靠性。
3.1.2如何实现程序的下载?
我们要实现程序的下载,我们首先第一步是要将开发板进行硬件上的连接,那么就涉及到如下几步
硬件连接
step1:连接 DAP Link 与目标 MCU
将 DAP Link 的 SWDIO 引脚连接到目标 MCU 的 SWDIO 引脚
DAP Link 的 SWCLK 引脚连接到目标 MCU 的 SWCLK 引脚
DAP Link 的 NRST 引脚连接到目标 MCU 的 NRST 引脚
step2:连接 DAP Link 与主机把 DAP Link 通过 USB 等接口连接到主机(如电脑),使主机能够通过 DAP Link 与目标 MCU 进行通信。
接下来,我们就需要再电脑上去配置软件了
软件配置与操作
step1安装驱动和开发工具:在主机上安装 DAP Link 的驱动程序,确保主机能够正确识别 DAP Link 设备。同时,需要安装相应的开发环境和调试工具,如 Keil MDK、IAR Embedded Workbench 等,这些工具用于编写、编译和下载程序到目标 MCU。
step2设置开发环境:在开发环境中,进行项目配置,包括选择目标 MCU 的型号、设置编译选项等。还要配置调试器选项,指定使用 DAP Link 作为调试工具,并设置相关的通信参数,如 SWD 通信频率等。
step3编译程序:在开发环境中编写好程序代码后,进行编译操作,将源代码转换为目标 MCU 能够识别的二进制代码或十六进制文件(.hex)等格式。
step4下载程序:点击开发环境中的下载按钮或相关操作选项,开发工具会通过 DAP Link 与目标 MCU 建立通信。在下载过程中,SWCLK 引脚提供时钟信号,控制数据传输的节奏。SWDIO 引脚用于将编译好的程序数据从主机通过 DAP Link 发送到目标 MCU。在程序下载开始前或过程中,可能需要通过 NRST 引脚对目标 MCU 进行复位操作,确保 MCU 处于一个已知的初始状态,以便正确接收和存储下载的程序数据。
CT117E-M4程序下载和调试需要连接CN2 (USB-Type B)接口,并保证 NRST、 SWCLK 、SWDIO 的跳线连接。调试器的 USB 转串口功能默认与 STM32G431RBT6微控制器 USARTl 连接。
如上图所示,我们下载程序的过程是这样的,这五个引脚,完成了供电,串口,仿真和下载的功能