第六章 ADS集成开发环境的使用

6.1 裸机开发环境

裸机开发环境 何谓“裸机”？ 裸机开发的作用 裸机是指无操作系统下的ARM系统开发 其特点是所有硬件资源均开放 可以把它理解为一个高级单片机的开发 裸机开发的作用 更能深入地从底层去理解ARM CPU的操作过程及系统设计 为日后自行设计系统打下基础 为bootloader的编写打好基础

开发环境的作用

ADS下嵌入式系统开发模式 模拟方式 仿真方式 调试方式

开发环境 开发软件有： 调试软件有： SDT（Software Development Toolkit）2.51 ADS（ARM Developer Suite）1.2 RealView® 调试软件有： AXD(ARM eXtended Debugger)：ARM扩展调试器； ARMSD(ARM Symbolic Debugger)：ARM符号调试器； ADW/ADU(Application Debugger Windows/Unix)：与老版本兼容的Windows或Unix下的ARM调试工具。

6.2 ADS1.2开发环境介绍

ADS集成开发环境 ARM公司推出的新一代ARM集成开发工具 （相对于SDT） 全称：Metrowerks CodeWarrior for ARM Developer Suite v1.2 ADS的CodeWarrior IDE基于Metrowerks CodeWarrior IDE 4.2版本 它经过适当的裁剪以支持ADS工具链

ADS集成开发环境组成 ADS的主要组成部件有： 有了这些部件，用户就可以为ARM系列的RISC处理器编写和调试自己的开发应用程序 命令行开发工具 ARM运行时库 GUI开发环境(Code Warrior和AXD) 有了这些部件，用户就可以为ARM系列的RISC处理器编写和调试自己的开发应用程序

6.2.1 命令行开发工具

命令行开发工具 完成将源代码编译，链接成可执行代码的功能 命令行开发工具需要记忆较多的命令参数，但效率高；通常用集成开发环境（IDE）代替 类似于8086汇编环境下的masm和link工具 命令行开发工具需要记忆较多的命令参数，但效率高；通常用集成开发环境（IDE）代替

ADS提供下面的命令行开发工具： Armcc：ARM C编译器 Armcpp： ARM C++编译器 Armasm：ARM汇编编译器 : Armlink：ARM连接器

Armcc armcc用于将用ANSI C编写的程序编译成32位ARM指令代码 armcc最基本的用法为： armcc [options] file1 file2 ... filen 这里的option是编译器所需要的选项，fiel1,file2…filen是相关的文件名 举例：armcc -c init.s led.s

-c：表示只进行编译不链接文件； -C：(注意：这是大写的C)禁止预编译器将注释行移走； -D<symbol>：定义预处理宏，相当于在源程序开头使用了宏定义语句#define symbol ， -E：仅仅是对C源代码进行预处理就停止； -g<options>：指定是否在生成的目标文件中包含调试信息表； -I<directory>：将directory所指的路径添加到#include的搜索路径列表中去； -o<file>：指定编译器最终生成的输出文件名。 -O0：不优化； -O1：这是控制代码优化的编译选项，大写字母O后面跟的数字不同，表示的优化级别就不同，-O1关闭了影响调试结果的优化功能； -O2：该优化级别提供了最大的优化功能； -S：对源程序进行预处理和编译，自动生成汇编文件而不是目标文件； -U<symbol>：取消预处理宏名，相当于在源文件开头，使用语句#undef symbol; -W<options>：关闭所有的或被选择的警告信息； 有关更详细的选项说明，读者可查看ADS软件的在线帮助文件。

armasm armasm是ARM和Thumb的汇编器 它对用ARM 汇编语言和Thumb 汇编语言写的源代码进行汇编

6.2.2 ARM运行时库

ARM运行时库 运行时库就是 C run-time library 你的 C 程序运行时需要这些库中的函数 C run-time library里面含有初始化代码，还有错误处理代码(例如divide by zero处理) 如果没有了C run-time库，main()就不会被调用，exit()也不能被响应。因为C run-time library包含了C程序运行的最基本和最常用的函数

库的作用 当用户对汇编程序，C程序或C++程序进行链接的时候，链接器会根据在建立时所指定的选项，选择适当的C或C++运行时库的类型 选项各种不同组合都有一个相应的ANSI C库类型

ADS提供以下的运行时库来支持被编译的C和C++代码： ANSI C库函数： C++库函数：

ANSI C库函数 由以下几部分组成： 在ISO C标准中定义的函数； 在semihosted环境下用来实现C库函数的与目标相关的函数； 被C和C++编译器所调用的支持函数

C++库函数 由以下几部分组成的： 版本为2.01.01的Rogue Wave Standard C++库； C++编译器使用的支持函数； Rogue Wave库所不支持的其他的C++函数

库路径结构 库路径是在ADS软件安装路径的lib目录下的两个子目录 假设，ADS软件安装在e:\arm\adsv1_2目录，则在e:\arm\adsv1_2\lib目录下的两个子目录armlib和cpplib是ARM的库所在的路径

armlib 这个子目录包含了ARM C 库，浮点代数运算库，数学库等各类库函数 ARM C库函数是以二进制格式提供的 与这些库相应的头文件在e:\arm\adsv1_2\include目录中

cpplib 这个子目录包含了Rogue Wave C++库和C++支持函数库 Rogue Wave C++库和C++支持函数库合在一起被称为ARM C++库 与这些库相应的头文件安装在e:\arm\adsv1_2\include目录下

6.3 GUI开发环境 (Code Warrior和AXD)

6.3.1 Code Warrior

CodeWarrior集成开发环境(IDE)为管理和开发项目提供了简单多样化的图形用户界面 用户可以使用ADS的CodeWarrior IDE为ARM和Thumb处理器开发用C，C++，或ARM汇编语言的程序代码 全面的项目管理功能

CodeWarrior for ARM是一套完整的集成开发工具，充分发挥了ARM RISC 的优势

可以在CodeWarrior IDE为ARM配置以上所介绍的各种命令工具，实现对工程代码的编译，汇编和链接

功能特色 源代码编辑器 源代码浏览器 查找和替换功能 文件比较功能 集成在CodeWarrior IDE的浏览器中，能够根据语法格式，使用不同的颜色显示代码； 源代码浏览器 保存了在源码中定义的所有符号，能够使用户在源码中快速方便的跳转； 查找和替换功能 用户可以在多个文件中，利用字符串通配符，进行字符串的搜索和替换； 文件比较功能 可以使用户比较路径中的不同文本文件的内容

实用程序 fromELF armar 这是ARM映像文件转换工具 该命令将ELF格式的文件作为输入文件，将该格式转换为各种输出格式的文件，包括plain binary(BIN格式映像文件), Motorola 32-bit S-record format(Motorola 32位S格式映像文件), Intel Hex 32 format(Intel 32位格式映像文件)，和 Verilog-like hex format(Verilog 16进制文件) armar ARM库函数生成器将一系列ELF格式的目标文件以库函数的形式集合在一起，用户可以把一个库传递给一个链接器以代替几个ELF文件。

与调试相关工具链在该集成环境中没有实现 但与ARM调试器(AXD)能进行无缝地连接调用

基本概念－target 在CodeWarrior IDE中所涉及到的target有两种不同的语义 目标系统(Target system) 特指代码要运行的环境，是基于ARM的硬件。比如，要为ARM开发板上编写要运行在它上面的程序，这个开发板就是目标系统。 生成目标(Build target) 指用于生成特定的目标文件的选项设置(包括汇编选项，编译选项，链接选项以及链接后的处理选项)和所用的文件的集合。

6.3.2 操作过程及实例

实例说明 功能： 循环点亮LED灯（跑马灯） 实现方法： 汇编语言加C语言混合编程 目的 学习ADS的使用 学习ARM开发语言的编写与调试

建立工程 在磁盘里新建一个目录“D:\arm” 打开ADS软件 点击工具栏“File”，下拉点击“New…”

选择工程类型

输入工程名称及其目录

Ledcircle工程建立

新建工程后的目录

新建文件

Init.s文件

Main.c

添加文件到工程

添加到target DebugRel：使用该目标，在生成目标的时候，会为每一个源文件生成调试信息； Release：使用该目标不会生成任何调试信息。

文件添加完毕

编译连接

进入编译连接设置

设置窗口

目标设置

ARMASM编译器设置

ARMCC编译器设置

文件输出设置

编译连接

文件输出

6.4 AXD调试工具

AXD调试工具 在软件开发的最初阶段，可能还没有具体的硬件设备。如果要测试所开发的软件是否达到了预期的效果，这可以由软件仿真来完成。 当然，也可以搭建一个PCB板，这个板上可以包含一个或多个处理器，在这个板上可以运行和调试应用软件。 只有当通过硬件或者是软件仿真所得到的结果达到了预期的效果，才算是完成了应用程序的编写工作。

调试器能够发送以下指令： 装载映像文件到目标内存； 启动或停止程序的执行； 显示内存，寄存器或变量的值； 允许用户改变存储的变量值。

进入AXD调试工具

处理器状态观察 包括： 寄存器 变量 存储器

存储器窗口 包括： 显示格式 修改操作

单步执行、断点

添加变量进行观察

小 结 本章主要介绍了ADS软件的使用 介绍了如何使用ADS的调试软件AXD调试应用程序 小 结 本章主要介绍了ADS软件的使用 结合一个具体的应用实例，介绍如何在CodeWarrior IDE环境下建立自己的新工程，编译和链接工程生成可以调试的映像文件和二进制文件的过程 介绍了如何使用ADS的调试软件AXD调试应用程序