FRDM-KV31F快速入门
1. 连接
1.1 FRDM-KV31F开发板快速入门
1.3 运行开箱即用的演示
FRDM-KV31F预加载了“Kinetis电机套件：无传感器速度”程序。RGB LED将亮红光并闪蓝光，如同心脏的跳动，表示KMS软件正在工作。与FRDM-LVPMSM驱动板配合使用，可在几分钟内让电机开始旋转。
2. 获取软件
2.1 为FRDM-KV31F安装软件
2.2 采用Kinetis SDK，快速开始设计
Kinetis软件开发套件(SDK)为免费附赠，包含所有硬件抽象和外设驱动软件的完整源代码，根据宽松的开源许可提供。
点击以下链接，下载适合计算机操作系统的SDK版本。
2.3 安装工具链
恩智浦提供名为Kinetis Design Studio的免费附赠工具链。
想使用不同的工具链？
如果想使用其他工具链，Kinetis SDK支持IAR 、Keil 和命令行GCC 等其他工具。
2.4 PC配置
许多示例应用通过MCU UART输出数据，因此需要确保已安装了板虚拟COM端口的驱动程序。点击此处 下载安装程序。
安装串行端口驱动程序后，可以打开设备管理器并在“端口”分组下查找，从而确定FRDM-KV31F虚拟COM端口的端口号。
不确定如何使用终端应用？尝试以下任一教程：Tera Term教程、PuTTY教程。
3. 构建、运行
3.1 在FRDM-KV31F上构建和运行应用
3.2 浏览SDK示例代码
Kinetis SDK附带一系列示例应用代码。如需查看内容，请浏览SDK安装中的SDK boards文件夹，并选择板FRDM-KV31F (
如需了解特定示例代码的详细信息，请参阅示例目录中的readme.txt文件。
3.3 构建、运行并调试SDK示例
如果您对其中的一个或几个示例应用感兴趣，可能想知道如何自己完成构建和调试。Kinetis SDK快速入门指南按步骤介绍了如何轻松地为支持的所有工具链配置、构建和调试SDK示例代码。
使用以下指南，了解如何使用Kinetis Design Studio (KDS) IDE打开、构建和调试示例应用。
采用Kinetis Design Studio IDE运行演示
安装KDS更新
开始使用配备KSDK的KDS IDE之前，建议确保工具为最新版本。以下展示的步骤针对Windows版本的KDS，但对于Mac和Linux用户同样适用。
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选择"Help" -> "Check for Updates"(帮助->查看更新)。
- 安装来自恩智浦的所有更新——这些由“com.freescale.xxx”或“com.nxp.xxx”表示。工具链或调试接口可能也有更新。大多数情况下，安装这些额外的更新不会有问题，但这些更新不是KDS工具链发布的一部分，所以可能会引发问题。
构建示例应用
遵循以下步骤运行hello_world应用。对于其他示例应用，这些步骤可能会略有不同，因为某些应用的路径可能会有额外的文件夹层级。
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从KDS IDE菜单选择"File->Import"(文件->导入)。在显示的窗口中，展开"Project of Projects"文件夹并选择"Existing Project Sets"。然后，点击"Next"(下一步)按钮。
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点击"Import from file:"(从文件导入：)选项旁边的"Browse"(浏览)按钮。
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指向以下路径的示例应用项目：
/boards/ / / /kds 对于本指南，请选择以下位置：
/boards/KV31F512/demo_apps/hello_world/kds -
指向正确目录后，"Import Working Sets and Projects"(导入工作集和项目)窗口显示如下图 。点击"Finish"(完成)按钮。
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每个KSDK项目支持两种项目配置(构建目标)：
- Debug——编译器优化设置为低，生成可执行文件的调试信息。选择此目标是为了开发和调试
- Release——编译器优化设置为高，不生成调试信息。选择此目标是为了最终应用部署
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选择适当的构建目标，"Debug"或"Release"，方法是点击锤子图标旁的向下箭头，如下所示。在这个示例中，选择"Debug"(调试)目标。
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选择构建目标后，平台库开始构建。未来重建该库时，只需点击锤子图标(假定会选择同一构建目标)
运行示例应用
FRDM-KV31F板出厂时预装了PEmicro接口。如果您已经更改了板上的调试OpenSDA应用，请访问OpenSDA，了解如何更新板或将其恢复到出厂状态。
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通过板上"SDAUSB" USB端口和PC USB连接器之间的USB线缆，将开发平台连接到PC。
-
打开PC上的终端应用(如PuTTY或Tera Term)，并连接到之前确定的调试COM端口。采用以下设置配置终端：
- 波特率为115200
- 无奇偶校验位
- 数据位为8
- 停止位为1
以下命令仅适用于Linux操作系统用户，在终端运行。根据KDS IDE所需，将
libudev安装到系统，以便启动调试器：user@ubuntu:~$ sudo apt-get install libudev-dev libudev1user@ubuntu:~$ sudo ln -s /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libudev.so /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libudev.so.0 -
确保调试器的配置与想连接的目标相符。这里指的是板的OpenSDA接口。如果不确定板的型号，请参阅PDF的附录B。
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要查看可用的调试器配置，点击绿色"Debug(调试)"按钮旁向下的小箭头，并选择"Debug Configurations(调试配置)。
-
在Debug Configurations(调试配置)对话框中，选择与正在使用的硬件平台对应的调试配置。对于Windows或Linux用户，选择OpenOCD下的"mbed/CMSIS-DAP"选项。对于Mac用户，选择"J-Link"
选择了调试器接口后，点击"Debug"(调试)按钮启动调试器
-
此应用下载到目标，并自动运行到main()函数：
点击"Resume"(继续)按钮启动应用：
hello_world应用开始运行，标语显示在终端上。如未显示，请检查您的终端设置和连接
想使用其他工具链？
采用IAR运行演示
构建演示应用
遵循以下步骤运行hello_world应用。对于其他示例应用，这些步骤可能会略有不同，因为某些应用的路径可能会有额外的文件夹层级。
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如果还未完成，在以下路径中打开所需的示例应用工作区：大多数示例应用工作区文件位于以下路径：
/boards/ / / /iar 以
hello_world演示为例，路径为：/boards/frdmkv31f/demo_apps/hello_world/iar -
从下拉列表中选择所需的构建目标。在这个例子中，选择"hello_world-Debug"目标
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要构建应用，点击"Make"按钮(下文中用红色突出显示)。
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构建将完成，并且不会报错。
运行示例应用
FRDM-KV31F板出厂时预装了PEmicro调试接口。如果您已经更改了板上的调试OpenSDA应用，请访问OpenSDA，了解如何更新板或将其恢复到出厂状态。
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通过板上"SDAUSB" USB端口和PC USB连接器之间的USB线缆，将开发平台连接到PC。
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打开PC上的终端应用(如PuTTY或Tera Term)，并连接到之前确定的调试COM端口。采用以下设置配置终端：
- 波特率为115200
- 无奇偶校验位
- 数据位为8
- 停止位为1
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点击"Download and Debug"(下载和调试)按钮，将应用下载到目标。
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然后，可将此应用下载到目标，并自动运行到main()函数。
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点击"Go"按钮运行代码，以启动应用。
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hello_world应用开始运行，标语显示在终端上。如未显示，请检查您的终端设置和连接
采用Keil® MDK/µVision®运行演示
安装CMSIS设备包
安装MDK工具后，必须安装Cortex®微控制器软件接口标准(CMSIS)设备包，才能从调试角度来说完全支持该设备。这些设备包内含存储器映射信息、寄存器定义和闪存编程算法。按照这些步骤安装相应的CMSIS包。
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打开名为µVision的MDK IDE。在IDE中，选择"Pack Installer"图标
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在Pack Installer(包安装程序)窗口，转到含有Kinetis包的部分(这些包按字母顺序排列)。Kinetis包名以"Keil::Kinetis"开头，然后是MCU系列名称，例如“Keil::Kinetis_KLxx_DFP”。该示例采用FRDM-KV31F平台，因此选择KLxx系列的设备包。点击设备包旁的"Install"(安装)按钮。这个流程需要互联网连接才能成功完成。
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安装完成后，关闭Pack Installer窗口并返回到µVision IDE。
构建示例应用
遵循以下步骤运行hello_world应用。对于其他示例应用，这些步骤可能会略有不同，因为某些应用的路径可能会有额外的文件夹层级。
-
如果还未完成，在以下路径中打开所需的演示应用工作区：
/boards/ / / /mdk 此工作区文件名为
.uvmpw，因此在这个具体示例中，实际路径为： /boards/frdmkv31f/demo_apps/hello_world/mdk/hello_world.uvmpw -
要构建演示项目，请选择用红色突出显示的"Rebuild"按钮。
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构建将完成，并且不会报错。
运行示例应用
FRDM-KV31F板出厂时预装了PEmicro调试接口。如果您已经更改了板上的调试OpenSDA应用，请访问OpenSDA，了解如何更新板或将其恢复到出厂状态。
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通过板上"SDAUSB" USB端口和PC USB连接器之间的USB线缆，将开发平台连接到PC。
-
打开PC上的终端应用(如PuTTY或Tera Term)，并连接到之前确定的调试COM端口。采用以下设置配置终端：
- 波特率为115200
- 无奇偶校验位
- 数据位为8
- 停止位为1
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应用构建完成后，点击"Download"(下载)按钮，将应用下载到目标
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点击"Download"(下载)按钮后，此应用下载到目标并开始运行。如需调试应用，请点击"Start/Stop Debug Session"(开始/停止调试会话)按钮(用红色突出显示)
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点击"Run"(运行)按钮运行代码，以启动应用
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hello_world应用开始运行，标语显示在终端上。如未显示，请检查您的终端设置和连接
采用Arm® GCC运行演示
安装工具链
本节包含采用Kinetis SDK支持的Arm GCC工具链构建并运行KSDK演示应用所需的必要组件的安装步骤。
Arm GCC工具有许多使用方式，但此例主要演示其在Windows环境中的使用。虽然这里未讨论，但GCC工具还可与Linux操作系统和Mac OSX配套使用。
安装GCC Arm嵌入式工具链
从GNU Arm Embedded Toolchain 下载并运行安装程序。这是实际的工具链(例如，编译器、链接器等)。GCC工具链应当对应最新的支持版本，参见Kinetis SDK版本说明。
安装MinGW
Minimalist GNU for Windows (MinGW)开发工具提供了一套不依赖第三方C-Runtime DLL (如Cygwin)的工具。KSDK所用的构建环境无需使用MinGW Build工具，但充分利用了MinGW和MSYS的基础安装。MSYS提供了一个具有类UNIX界面和相关工具的基本Shell。
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从以下位置下载最新的MinGW
mingw-get-setup安装程序：MinGW - Minimalist GNU for Windows Files -
运行安装程序。推荐的安装路径为
C:\MinGW，也可将其安装到任何位置 -
确保在Basic Setup菜单下选择了"mingw32-base"和"msys-base"。
-
点击Installation(安装)菜单中的Apply Changes(应用更改)，并按照其余指令完成安装
-
在Windows操作系统的Path环境变量中添加相应的项目。可在Control Panel->System and Security->System->Advanced System Settings(控制面板→系统和安全→系统→高级系统设置)下的"Environment Variables..."(环境变量)部分找到它。路径为：
\bin 假设默认安装路径为
C:\MinGW，此例如下所示。如果路径设置不正确，工具链将无法正常运行。
为ARMGCC_DIR添加新环境变量
- 创建新的系统环境变量并命名为ARMGCC_DIR。此变量的值应当指向Arm GCC嵌入式工具链安装路径，此例中的安装路径为：
- 参考GNU Arm GCC嵌入式工具的安装文件夹，获得确切的安装路径名
C:\Program Files (x86)\GNU Tools Arm Embedded\5.2 2015q4
安装CMake
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从以下位置下载CMake 3.0.x：CMake
-
安装CMake，确保安装时选择"Add CMake to system PATH"(在系统PATH中添加CMake)选项。由用户选择是为所有用户还是只为当前用户将其安装到PATH。在这个示例中，假设为所有用户安装了此应用
-
按照安装程序的其余指令操作
-
可能需要重启系统，才能使PATH更改生效
构建平台库
- 打开GCC Arm嵌入式工具链命令窗口。要启动窗口，需从Windows操作系统“开始”菜单进入"Programs → GNU Tools Arm Embedded
" ，然后选择"GCC Command Prompt" - 在KSDK中，将命令窗口目录更改为平台库目录：
-
每个KSDK项目支持两种项目配置(构建目标)：
- Debug——编译器优化设置为低，生成可执行文件的调试信息。选择此目标是为了开发和调试
- Release——编译器优化设置为高，不生成调试信息。选择此目标是为了最终应用部署
提供批处理文件，用来构建两种配置。在这个示例中，构建"Debug"目标并在命令行中输入"build_debug.bat"。如果选择"Release"目标，则输入"build_release.bat"。另外，如果选择不使用命令行，可以双击Windows Explorer的批处理文件。
- 构建完成时，输出显示如下图。
- 根据构建目标，在以下两个目录之一将生成库(libksdk_platform.a)：
/lib/ksdk_platform_lib/armgcc/KV31F51212 
/lib/ksdk_platform_lib/armgcc/KV31F51212/debug /lib/ksdk_platform_lib/armgcc/KV31F51212/release 构建平台库
要构建KSDK演示应用，面向同一个构建目标(Debug或Release)的平台库应已存在。尝试构建演示应用之前，确保按照之前章节所列步骤操作。要构建示例应用，请按照这些步骤操作：
-
如未运行，则打开GCC Arm嵌入式工具链命令窗口。要启动窗口，需从Windows操作系统“开始”菜单进入"Programs → GNU Tools Arm Embedded
" ，然后选择"GCC Command Prompt" 
-
将目录更改为示例应用项目目录，它有如下路径：
/examples/frdmkv31f/demo_apps/ /armgcc 对于本指南，确切的路径为：
/examples/frdmkv31f/demo_apps/bubble_level_ftm/armgcc -
在命令行输入"build_debug.bat"或双击Windows操作系统Explorer中的"build_debug.bat"文件，执行构建。输出显示如图：
运行示例应用
GCC工具需要J-Link调试接口。要将板上的OpenSDA固件更新为最新的J-Link应用，请访问OpenSDA。安装J-Link OpenSDA应用后，从SEGGER Downloads 下载J-Link驱动程序和软件包。
-
通过板上"SDAUSB" USB端口和PC USB连接器之间的USB线缆，将开发平台连接到PC。
-
打开PC上的终端应用(如PuTTY或Tera Term)，并连接到之前确定的调试COM端口。采用以下设置配置终端：
- 波特率为115200
- 无奇偶校验位
- 数据位为8
- 停止位为1
-
打开J-Link GDB Server应用。假设已安装了J-Link软件，进入Windows操作系统的“开始”菜单并选择"Programs → SEGGER → J-Link
J-Link GDB Server"，可以启动此应用。 -
修改设置，如下所示。该示例所选择的目标设备为“MKV31F512xxx12”
- 点击"OK"(确定)连接板。可能会出现一个许可警告，接受许可条款并继续操作。
-
设备连接后，屏幕显示如图：
-
如未运行，则打开GCC Arm嵌入式工具链命令窗口。要启动窗口，需从Windows操作系统“开始”菜单进入"Programs → GNU Tools Arm Embedded
" ，然后选择"GCC Command Prompt" 
-
更改为包含演示应用输出的目录。根据所选的构建目标，使用以下两个路径之一可以找到此输出：
/examples/ /demo_apps/ /armgcc/debug /examples/ /demo_apps/ /armgcc/release 在这个示例中，路径为：
/examples/frdmkv31f/demo_apps/bubble_level_ftm/armgcc/debug -
运行命令：
arm-none-eabi-gdb.exe.elf 例如，它是：
arm-none-eabi-gdb.exe bubble_level_ftm.elf
-
运行以下命令：
- target remote localhost:2331
- monitor reset
- monitor halt
- load
- monitor reset
- monitor go
- 此应用已下载成功并停留在复位矢量。执行"monitor go"命令来启动演示应用。
- bubble_level_ftm应用开始运行，标语显示在终端窗口上。
4. 创建
4.1 为FRDM-KV31F创建应用
4.2 获取SDK Project Generator
让我们创建自己的项目，制作基于SDK的简单应用。恩智浦提供直观、简单的项目生成工具，允许基于Kinetis SDK创建定制项目。
获取Project Generator4.3 运行SDK Project Generator
解压ZIP文件后，点击操作系统对应的“KSDK_Project_Generator”可执行文件，打开此工具。将此工具指向SDK安装路径，给项目命名并选择可用作参考板的板。点击"Quick Generate"(快速生成)按钮完成。
4.4 打开项目
新项目将位于
4.5 编写代码
现在，让新项目执行除无限循环以外的其他功能。SDK示例提供板级支持包(BSP)来完成针对板的各种操作，包括针对LED灯、开关和外设实例等项目的宏命令和定义。为了简化操作，使用BSP宏命令使LED灯闪烁。
采用以下代码更新项目的main.c文件中的main()函数：
volatile int delay;
// Configure board specific pin muxing
hardware_init();
// Initialize the UART terminal
dbg_uart_init();
PRINTF("Create_My_Project Running\n");
// Initialize the LEDs used by this application
LED1_EN;
LED2_EN;
LED3_EN;
for (;;)
{
LED1_TOGGLE;
delay = 5000000;
while(delay--);
LED1_TOGGLE;
LED2_TOGGLE;
delay = 5000000;
while(delay--);
LED2_TOGGLE;
LED3_TOGGLE;
delay = 5000000;
while(delay--);
LED3_TOGGLE;
}4.6 构建、下载和运行
更改完main()函数后，开始构建应用。如果在之前的步骤中未构建任何其他SDK示例，切记这里需要先构建SDK平台库。一旦构建完成，将应用下载到板。
如需了解如何构建、下载或运行应用，请参考第3.3节中的专用工具指南。
4.7 成功
应用下载完成后，您会看到FRDM-KV31F的三色LED灯闪烁。还可以使用PRINTF查看终端输出。
Tera Term教程
Tera Term教程
Tera Term是一款备受欢迎的开源终端仿真应用。此程序可用来显示从恩智浦开发平台虚拟串行端口发送的信息。
- 从SourceForge下载Tera Term。下载完成后，运行安装程序，然后返回到该页面继续操作
- 启动Tera Term。首次启动时，会显示以下对话。选择串行选项。假设已连接了板，列表中会自动填充一个COM端口。
- 配置串行端口设置(使用之前确定的COM端口号)，波特率为115200，数据位为8，无奇偶校验位，停止位为1。要进行此操作，进入Setup→Serial Port (设置→串行端口)并更改设置。
- 确认连接已打开。如已连接，Tera Term将在标题栏中显示以下内容
- 一切就绪
PuTTY教程
PuTTY教程
PuTTY是一款备受欢迎的终端仿真应用。此程序可用来显示从恩智浦开发平台虚拟串行端口发送的信息。
- 使用以下按钮下载PuTTY。下载完成后，运行安装程序，然后返回到该页面继续操作。
- 启动PuTTY，可双击下载的*.exe文件或从“开始”菜单启动，具体取决于所选的下载类型。
- 在启动的窗口中进行配置，选择"Serial"单选按钮并输入之前确定的COM端口号。还要输入波特率，在本例中，为115200。
- 点击“Open”(打开)，打开串行连接。假设板已连接，并已输入正确的COM端口，此终端窗口会打开。如果配置不正确，PuTTY将会发出提示。
- 一切就绪
