【基于KW41Z的环境传感器】第1贴 - MCUXpresso 新建工程经验分享

    拿到FRDM-KW41Z开发板后，按照NXP网站的Getting Started Guide，上手试了试板子的Demo，有几个蓝牙的Demo无法和手机正常通信，比如Running Speed and Cadence, 有的Demo没有App上的对应选型，但是其他的几个都比较正常，蓝牙配对和很快。
    我的比赛项目是用KW41Z做一个环境传感器，先从温湿度传感器开始，计划第一步先实现温湿度的正常读取和解析，然后可以通过BLE将数据发送到手机的BLE调试助手，再下一步，可以考虑用Raspberry Pi做一个网关，把BLE的数据发送到云服务，然后通过手机App可以在远程查看数据，并且可以在设定的触发条件满足的时候收到消息推送。
    第一步，当然是要有一个KW41Z的工程。我当然也计划在Demo程序的基础上修改，这样最节省时间，其实Demo程序中的Blood Pressure，Health Thermometer等都可以拿过来直接改。
    但是，我的强迫症告诉我，自己的工程名字一定要自己起，编译出来的代码一定要和自己的工程名一致。所以，我凭借自己有之前用基于Eclipse的IDE开发的经验，就那MCUXpresso来新建一个工程，然后拷贝示例工程的代码到里面去，然后解决依赖关系，成功编译。
    但是想法总是美好的，现实往往很残酷，本来认为简单的操作却花掉我不少时间，走了不少弯路，好在终于还是成功了。在过程中有很多操作写下来当个手把手教程，给没有用过MCUXpresso这样基于Eclipse的IDE的童鞋参考，比如，如何设置include 路径，如何定义symbols，如何将不需要的源代码暂时排除编译，调试时如何查看register window等等。

• 打开MCUXpressoIDE，File->New->Project
  

• 选择MCUXpressoIDE，New C/C++ Project
  

• 弹出的Board and/or Device selection page中，选择KW4x和frdmkw41z SDK
  

• 填写工程名字，我的工程名字是MKW41Z_BLE_Environmental_Sensor，我要使用FreeRTOS，虽然计划在NXP给的例程基础上修改，但是还是勾上。Board也选择“Default board files”，驱动勾选I2C，取消勾择“Enable Semihost”，点Next。
  

• 勾掉Redirect SDK “PRINTF” to C library “printf”, 点finish
  

• 生成后的工程内容如下，直接编译的话，是可以通过的，说明IDE的向导还是比较好用的，没有出现依赖问题。
  

• 可以看到，里面并没有bluetooth的相关代码，我需要从示例工程中拷贝该文件夹到我的工程中来。我从示例工程frdmkw41z_wireless_examples_bluetooth_health_thermometer_freertos 中直接拷贝所有源代码文件夹到我的工程中，在IDE中，刷新一下，能够看到新的文件
  

• 在IED中右键我的工程，Refresh，就能看到这些新加入的文件
  

• 接下来，先测试工程是否可以正常编译，先把我的主函数所在文件MKW41Z_BLE_Environmental_Sensor.c 以及文件夹frdmkw41z在编译时排除，该文件点右键，Resources Configurations -> Exclude from build. 这样就不会编译时有重复的函数定义冲突了。另外startup文件夹中startup_mkw41z4.c也需要exclude from build。
  

• 将bluetooth 和framwork等文件夹下面的源文件加入到编译中，有哪些文件路径，参考frdmkw41z_wireless_examples_bluetooth_health_thermometer_freertos这个示例，所以，在这个示例工程右键，选Properties，在C/C++ General中选择Paths and Symbols， 可以看到所有的Include路径
  

• 我发现这里不能用windows的复制粘贴功能把这些路径拷贝出来，那么就只能用Export Settings了，将他们导出到我的工程中，名称叫做ffrdmkw41z_wireless_examples_bluetooth_health_thermometer_freertos.xml， 注意左上的Select Project一定要选中要从哪一个project导出，之前没有注意，我以为这里需要选择的是导出到哪一个Project，所以我选择了我的工程，所以发现总是不成功……
  

• 然后回到我自己的工程MKW41Z_BLE_Environmental_Sensor中，右键，Properties，在C/C++ General中选择Paths and Symbols，点Import Settings, 把那个.xml文件导进来
  

• 再重新在我的工程MKW41Z_BLE_Environmental_Sensor中，右键，Properties，在C/C++ General中选择Paths and Symbols，可以看到，那些include路径加进来了
  

我的工程中因为拷贝了board 文件夹，IDE生成的frdmkw41z文件夹已经不再使用，所以，可以删掉/${ProjName}/frdmkw41z

• 然后再在C/C++ General中选择Paths and Symbols，点Source Location->Add Folder, 把bluetooth，framework和board的文件夹加进来。
  

• 看到我的工程中Libraries和Library Paths是空的，而示例工程中是包含了几个函数库的这应该还是需要加进来的。
  

先从示例工程中把libs文件夹整个拷贝到自己的工程中，然后到自己的工程属性中把这些加进来，

• 之后编译工程，发现会出错
  

打开app_preinclude.h文件，看到明明有定义BD_ADDR啊，

去参考工程中看看，发现了不同

发现整个app_preinclude.h文件里面的内容其实都被编译开关关掉了。因为在其他地方定义了这个符号 _APP_PREINCLUDE_H_

那说明这个符号是在Eclipse中定义过了，但是找遍了#Symbols，以及C/C++ Build的Setting，并没有发现

那么就可能是eclipse显示有问题，实际上这个头文件并没有被编译开关关掉，只是因为app_preinclude.h没有在那些.c文件中包含才导致找不到声明。
使出大招，在整个workspace中搜索app_preinclude

终于找到了

然后，参照示例工程的.cproject 修改我自己工程的这两项

把两处gnu.c.compiler.option.misc.other 行中

name="Other flags" superClass="gnu.c.compiler.option.misc.other" useByScannerDiscovery="false" value="-c -fmessage-length=0 -fno-builtin -ffunction-sections -fdata-sections" valueType="string"/>
修改为
name="Other flags" superClass="gnu.c.compiler.option.misc.other" value="-c  -ffunction-sections  -fdata-sections  -ffreestanding  -fno-builtin -imacros "${ProjDirPath}/source/app_preinclude.h"" valueType="string"/>


后来发现，这个设置在 C/C++ Build -> Settings -> MCU C Compiler -> Miscellaneous -> Other Flags中，复制示例工程中的命令即可
-c  -ffunction-sections  -fdata-sections  -ffreestanding  -fno-builtin -imacros "${ProjDirPath}/source/app_preinclude.h"

• 再编译，还是有错误
  

貌似是startup_MKW41Z4.S和startup_mkw41z4.c不同，因为我没有用IDE向导生成的startup_mkw41z4.c，但是并没有在工程属性中做相关配置，找到实例工程，C/C++ Build -> Settings -> Tools Settings -> MCU Linker -> Managed Linker Script
看到设定如下

而我的工程该设定勾选了Managed Linker Script，如下

需要按照示例工程修改成一样的，使用MKW41Z512xxx4_connectivity.ld这个linker script。

• 再编译，这个错误没有了，堆栈的错误没有了。但是依然有别的错误
  

思路还是去看示例工程中是什么样的，在整个workspace搜索 “_start”，

结果如下

挨个仔细看了之后没有发现有用的信息。然后想，不就是个常量嘛，大不了把它改成立即数。
但是这个数是多少，需要想办法知道。

• 用单步调试功能，加个断点，看能不能在示例工程调试时看到寄存器的值。先在示例工程中__START 前面加个断点
  

然后点击调试，restart

之后 step over执行到ldr r0,=__START

看到的确能执行到这里，太好了，接下来读寄存器的值就好了

• 打开寄存器窗口，Window -> Show View -> Other
  

Debug -> Registers

看到了R0的值，是0x481

• 修改自己工程中 _start 改为 0x481
  

• 编译，成功！
  

• 接下来把程序下载到板子中，看是否可以正常运行。结果发现运行不正常，卡死在了blx r0 处。
  

因此，肯定有地方还有问题，进入示例工程的调试页面，打开startup_MKW41Z4.S文件，在文件中右键，Open with -> Other…, 可以选择C/C++ Editor, 这样可以看到里面的变量信息和函数地址。


然后鼠标放在_start 上，发现_start 实际上的值是0x480。，同样的，查看__libc_init_array的值和main的值分别为 0x2a300 和 0x23bb0, 这些是C函数的调用地址，当然不应该直接改成立即数，但是为了排查问题，先替换了试试看。

• 回到自己的工程中，把这几个函数地址直接用立即数写进去
  

测试，可以正常编译，但是还是运行不正常……至此，想死的心都有了，折腾了好久，难不成只能放弃………

• 打起精神来对比示例工程和自己的工程的所有配置，在找了若干遍之后，终于发现，C/C++ Build -> Settings -> Tools Settings -> MCU Linker -> General这里有不同。实例工程中勾掉了“No startup or default libs（-nostdlib）“
  

• 将我的工程中该勾取消掉，然后，把startup_MKW41Z4.S文件的所有绝对地址都改回函数名，就是用示例工程的startup_MKW41Z4.S文件。编译，终于不报错了。程序下载到板子中，终于迎来了三色LED欢快的闪烁！
  

按下评估板的SW4，进入配对，能够正常连接，终于成功。







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