前言
在学习51单片机时,使用keil+protues进行实验常常节省了我们大量的硬件和时间成本,同时也能更直观地观察代码的执行过程。但是,当我们转换到stm32系列单片机时,有些版本的protues可能已经不支持了(虽然有些版本支持STM32仿真),但是keil的模拟功能依然非常有用。例如,对于stm32f103单片机来说,在keil中可以实现非常好的模拟效果。
我们可以在keil中使用中断、定时器、PWM等功能,观测GPIO输出情况等。但是,keil对于stm32系列单片机的支持程度并不是很完善。如果你使用另外一种型号的stm32系列单片机,你可能会发现无法进行模拟。这时候,我们需要寻找其他的支持软件和调试工具进行调试,以确保我们能够快速有效地完成工作。
配置keil,模拟stm32系列单片机
我们可以通过修改某些地方来实现keil对stm32的模拟功能。
1)首先来修改“debug”标签的内容
“Use simulaor”代表要使用软件模拟仿真
“dialog DLL”的内容是“DARMSTM.DLL“,表示使用STM系列
“parameter”的内容是“-pSTM32F051C8“,这里匹配的是当前单片机的型号
2)initialization file
先来看一下这个文件的内容
map 0x40000000,0x4000ffff read write
map 0x40010000,0x4001ffff read write
map 0x40020000,0x4002ffff read write
map 0x48000000,0x4800ffff read write
这段内容其实是在设置单片机的内存地址的读写特性,上面的这几段地址都是可读可写的。C语言就是在存储器里不停的寻址,然后执行指令,那为什么会是上面这些地址呢?可以查看stm32f051单片机的存储器映射
上面只是截取部分存储器的映射情况,这是AHB2的地址。例如你要使用RCC功能,那么可以看到0x40021000•0x400213ff这部分地址需要有读写属性。
03
跟踪某个变量
1)找到逻辑分析仪
完成了基本的配置以后,我们就可以debug了
Debug按钮就不用多说了,中间有一个按钮时逻辑分析仪,我们可以点击它,唤醒逻辑分析功能。逻辑分析仪可以帮助我们以图形的方式来观测某个型号。
2)给逻辑分析仪添加变量
将鼠标定位到全局变量x的左侧,右键–>add x to–>logic analyzer,这样就可以将变量x添加到逻辑分析仪窗口,此时如果点击运行,可以在窗口看到x变量的曲线
3)修改显示效果
从上面的图可以看到,由于x是一个uint8类型的变量,因此取值范围是0~255。但是这样有时候看不出x的变化情况,因此我需要修改逻辑分析仪的显示效果。点击setup,弹出下面的对话框,我们可以修改去x的显示颜色和显示范围
修改之后的显示效果,可以看出来x每2s增加一次,这也正符合代码的逻辑
04
使用systick
上面的x变量显示2s增加一次,原因是我们在代码里面使用了cube库的HAL_Delay函数做了延时,来看一下代码
在cube库中,这个延时函数使用的是systick功能,也许你模拟出的图像显示x不会变化,那是因为你的systick功能没有配置好
1)点击peripheral—core peripheral—system tick timer
2)按照下面的方式,使能systick
3)去掉代码中的等待
如果你在配置时钟代码的时候,有一些状态的等待,那么你需要关掉它,否则无法模拟仿真的
05
追踪GPIO
如果你的代码中要输出一个pwm波,那么逻辑分析仪是好的结果勘测仪器,但是你没有逻辑分析仪,那么还是来软件模拟一下吧。现在假如我使用stm32f051c8这个芯片,在PB2口输出一个pwm波形,那么我们来模拟仿真一下
我们在keil软件的下方可以看到一个command窗口,在其中输入一条指令:
La (*((volatile unsigned int *)0x48000414))>>2
上面的指令是在逻辑分析仪中跟踪某个变量,这个变量的地址是0x48000414的bit2,
翻阅手册你可以看到,这个地址正好是PB2。。。这样我们就看到下面的结果
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