Nordic 52840的第一课:Hello World

前言

众所周知,基本上所有嵌入式入门的第一课都是跟灯有关,什么跑马灯、流水灯、点天灯等等.然而,在笔者看来第一课应该跟互联网的第一课一样,向世人宣布我来了,即Hello World.因此,红旭的Nordic 52840第一课也是一样.

准备动作

在准备开始Hello World之前,我们还必须要有一个Nordic 52840的模板工程,这样我们才可以在工程模版的基础上进行以后一序列地开发.基本上,所有的模板工程就跟嵌入式硬件的最小系统一样,只保留最基本的配置文件,里面什么内容都没有,只有一个入口函数main(),至于如何在官方的SDK开发包裁剪出工程模板,这里不表.已经裁剪好的工程模版在这里(请点我).

欢迎来到这个世界

有了工程模版之后,那么接下来进行我们今天的主题,即打印输出Hello World.那么通过什么方式打印呢?可以通过以下两种方式:

UART
RTT

UART

硬件

这个就是我们平常口中所说的串口,我们可以通过串口可以打印输出”Hello World”字符串.在此之前,我们看一下红旭无线开发板上USB转TTL所连接的是Nordic 52840的哪两个串口脚.(注意:除了电源、地、烧录口以及USB接口之外，任意GPIO口均可以做为串口脚)

TX–>P0.08
RX–>P0.06

实物接线示意图如下所示:

UART接口

下图与上图的PIN脚分别是一一对应的

UART丝印

从上面两幅图可以看出,只需要将 USB_T & NRF52_R,USB_R & NRF52_T两两通过跳帽连接在一起即可.

软件

我们在模板工程的基础上,添加驱动串口的相关函数.因为模板工程是纯净的,只有维持最小系统所需的一些文件.那么如何来操作呢?如下步骤所示:

添加Nordic官方已经封装好的UART驱动函数

UART相关的驱动函数

上图就是要实现这次串口打印所需要的UART驱动函数，可能会问怎么需要这么多文件，因为这些文件集成了UART重映射以及接下来的RTT等功能,异常的强大.

添加UART相关的头文件路径

UART相关的头文件路径

同样,需要添加的头文件路径也有很多.那是因为官方的SDK将各个功能模块分得很细,不像我们自己写的程序一样所有的文件都放在一个文件夹,所以这个包含的头文件会很多.那么,这个时候问题来了?在SES上是如何添加头文件路径的呢?对于用惯了MDK以及IAR的工程师来说，肯定会一脸懵逼．不过幸好你们买了红旭的无线开发板，对于这些细活，肯定有详细的步骤告诉你的，如下所示：

在SES的项目浏览中选中整个工程并右击->Edit Options...->Common->Build->Project Macros

在打开Project Macros的设置中,添加SDK开发包的路径宏(小编的SDK包实际路径如下所示);

nRF52840_SDK_DIR=D:/Project/wireless_tech/wireless_tech_template

添加sdk路径宏
- 在SES的项目浏览中选中整个工程并右击->Edit Options...->Common->Preprocessor->User Include Directories

在User Include Directories添加头文件路径;

$(nRF52840_SDK_DIR)/components/toolchain/cmsis/include
$(nRF52840_SDK_DIR)/components/libraries/experimental_log
$(nRF52840_SDK_DIR)/components/libraries/util
$(nRF52840_SDK_DIR)/template_project/config
$(nRF52840_SDK_DIR)/modules/nrfx/mdk
$(nRF52840_SDK_DIR)/components/softdevice/s140/headers
$(nRF52840_SDK_DIR)/components/libraries/experimental_section_vars
$(nRF52840_SDK_DIR)/components/libraries/strerror
$(nRF52840_SDK_DIR)/components/libraries/experimental_log/src
$(nRF52840_SDK_DIR)/components/libraries/experimental_memobj
$(nRF52840_SDK_DIR)\components\libraries\balloc
$(nRF52840_SDK_DIR)\template_project\user_driver\include
$(nRF52840_SDK_DIR)\external\fprintf
$(nRF52840_SDK_DIR)\integration\nrfx\legacy
$(nRF52840_SDK_DIR)\modules\nrfx
$(nRF52840_SDK_DIR)\integration\nrfx
$(nRF52840_SDK_DIR)\modules\nrfx\drivers\include
$(nRF52840_SDK_DIR)\components\libraries\atomic
$(nRF52840_SDK_DIR)\components\libraries\delay
$(nRF52840_SDK_DIR)\external\segger_rtt

使能UART以及更改UART的TX引脚

在sdk_config.h中找到NRF_LOG_BACKEND_UART_ENABLED、NRF_LOG_BACKEND_UART_TX_PIN以及NRF_LOG_BACKEND_RTT_ENABLED,并更改为以下所显示的值.

#ifndef NRF_LOG_BACKEND_RTT_ENABLED
#define NRF_LOG_BACKEND_RTT_ENABLED 0
#endif

#ifndef NRF_LOG_BACKEND_UART_ENABLED
#define NRF_LOG_BACKEND_UART_ENABLED 1
#endif

#ifndef NRF_LOG_BACKEND_UART_TX_PIN
#define NRF_LOG_BACKEND_UART_TX_PIN 8
#endif

#ifndef NRF_LOG_DEFERRED
#define NRF_LOG_DEFERRED 0
#endif

至此,就完成了UART函数以及头文件路径地添加,接下来要做的事情就是在main函数调用初始化函数和打印输出函数,最后编译下载即可.

RTT

RTT全称是 “Real Time Transfer”,是SEGGER公司发明的基于Jlink的一门新技术,如果想要更加了解RTT请点击如下链接:
RTT更多详情.

硬件

要实现RTT的功能,其实只有手上有Jlink即可实现这个功能,并不用再需要额外的一些外设硬件来搭配使用.你只需要将Jlink的SWD引脚分别一一对应接到目标设备的SWD接口即可,它比UART的好处就是不占用硬件设备的UART外设.

开发板SWD接口正面

开发板SWD接口反面

软件

其实这里所要做的事情跟UART中的基本一致.只需要将RTT的使能宏打开并关闭UART的使能宏即可.
- 增加RTT所需要的驱动函数文件

RTT所需要的驱动函数文件

在sdk_config.h中找到NRF_LOG_BACKEND_UART_ENABLED、NRF_LOG_BACKEND_UART_TX_PIN以及NRF_LOG_BACKEND_RTT_ENABLED,并更改为以下所显示的值.

#ifndef NRF_LOG_BACKEND_RTT_ENABLED
#define NRF_LOG_BACKEND_RTT_ENABLED 1
#endif

#ifndef NRF_LOG_BACKEND_UART_ENABLED
#define NRF_LOG_BACKEND_UART_ENABLED 0
#endif

#ifndef NRF_LOG_DEFERRED
#define NRF_LOG_DEFERRED 0
#endif

至此就完成了RTT的配置工作了,接下来要做的事情就是在main函数调用初始化函数和打印输出函数,最后编译下载即可.

主函数

上面已经完成了大部分的工作,这里只要在main函数,调用以下几个函数即可.

/**
 * Copyright (c) 2014 - 2018, Nordic Semiconductor ASA
 *
 * All rights reserved.
 *
 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,
 * are permitted provided that the following conditions are met:
 *
 * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this
 *    list of conditions and the following disclaimer.
 *
 * 2. Redistributions in binary form, except as embedded into a Nordic
 *    Semiconductor ASA integrated circuit in a product or a software update for
 *    such product, must reproduce the above copyright notice, this list of
 *    conditions and the following disclaimer in the documentation and/or other
 *    materials provided with the distribution.
 *
 * 3. Neither the name of Nordic Semiconductor ASA nor the names of its
 *    contributors may be used to endorse or promote products derived from this
 *    software without specific prior written permission.
 *
 * 4. This software, with or without modification, must only be used with a
 *    Nordic Semiconductor ASA integrated circuit.
 *
 * 5. Any software provided in binary form under this license must not be reverse
 *    engineered, decompiled, modified and/or disassembled.
 *
 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY NORDIC SEMICONDUCTOR ASA "AS IS" AND ANY EXPRESS
 * OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
 * OF MERCHANTABILITY, NONINFRINGEMENT, AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
 * DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL NORDIC SEMICONDUCTOR ASA OR CONTRIBUTORS BE
 * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
 * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE
 * GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
 * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
 * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
 * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 *
 */

/* =================================================================================
  由于是在官方的基础上更改,故上面的说明不敢更改,从而保持下来
 =================================================================================*/

/**
* @file         main.c
* @brief        用户应用程序入口
* @details      用户应用程序的入口文件,用户所有要实现的功能逻辑均是从该文件开始或者处理
* @author       Helon_Chan
* @par Copyright (c):
*               红旭无线开发团队
* @par History:
*               Ver0.0.1:
                     Helon_Chan, 2018/06/09, 初始化版本\n
*/


/* =============
头文件包含
 =============*/
#include <stdbool.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include "user_log.h"

 /**
 * 应用程序的函数入口
 * @param[in]   NULL
 * @retval      NULL
 * @par         修改日志
 *              Ver0.0.1:
                  Helon_Chan, 2018/06/09, 初始化版本\n
 */
int main(void)
{
  /* log函数初始化  */
  log_init();
  NRF_LOG_INFO("/******************************************************************************/\n");
  NRF_LOG_INFO("                         Welcome to wireless-tech world                         \n");
  NRF_LOG_INFO("                         website :bbs.wireless-tech.cn                          \n");
  NRF_LOG_INFO("                         QQ Group:671139854                                     \n");
  NRF_LOG_INFO("/******************************************************************************/\n");
}

编译并下载

历经千辛万苦最终来到观看结果的这一环节了,很快大家就会看到打印信息了.但是,在此之前我们还需要做最后一个设置.即配置协议栈的路径.如下所示:
在SES的项目浏览中选中整个工程并右击->Edit Options...->Common->Debug->Loader->Additional Load File[0],在打开的设置中添加协议的绝对路径(以下是小编的协议栈实际路径).

D:/Project/wireless_tech/wireless_tech_template/components/softdevice/s140/hex/s140_nrf52_6.0.0_softdevice.hex

添加协议栈路径
配置完成之后,在SES中直接按下F5即可.

效果演示

UART

小编是使用 SecureCRT来显示串口打印,至于如何设置以及下载SecureCRT,我们这里不表.不废话直接看效果.
UART输出效果

RTT

RTT的效果查看,相对于UART来说会麻烦一些.但是也只是首次要配置下,以后直接用即可.步骤如下所示:
- 打开JLinkRTTViewer(安装Jlink6.12以上的版本,因为旧版本还没有nRF52840)并按下图所示设置,设置完成之后点击OK且不要关闭RTT View,以后每次使用并要打开;

RTT设置

打开SecureCRT,然后点文件->快速连接->选择协议->IP地址->端口号->点连接

SecureCRT设置

SecureCRT输出效果

最后

该教程对应的源码,放在红旭无线开发板的github代码仓,热烈欢迎各行业大佬斧正,鄙人虚心接受任何批评以及赞扬.

技术交流

QQ群

本文原创,转载请注明出处