FreeMASTER快速入门

本节将指导您如何使用FreeMASTER和S32 Design Studio (DS)，为FRDM-A-S32K344板导入、构建并运行运动和温度监测系统示例。您将选择示例，配置构建参数，编译项目，烧写至板，所有这些操作均在S32DS中完成，并在FreeMASTER环境中监测各种变量。

到本流程结束时，您可获得一个在硬件上正常运行的运动与温度监测系统应用，作为自有FreeMASTER项目的理想起点。该示例直接取自恩智浦应用代码中心  (ACH)，您可在该中心找到更多相关文档。

该示例由ACH团队维护，如有更改，恕不另行通知。如发现任何内容缺失或损坏，请通过“网站反馈”选项报告此问题。

注：同一通用工作流程也可用于其他支持的板。请参阅“支持的板”页面和ACH，获取可用示例及板专属文档。

2.1 要求

本步骤将为构建环节做好准备。

软件和工具要求

首先，从“汽车软件包管理器”下载FRDM Automotive板安装包。该捆绑包内含S32DS、FreeMASTER、实时驱动程序(RTD)，以及TCP/IP协议栈、LIN协议栈和FreeRTOS等附加软件。软件开发套件(SDK)和捆绑包均经过测试以保证互操作性，并附带客户支持。

有关如何使用汽车软件包管理器的更多说明，请参阅以下视频：

您也可以从以下页面单独下载软件组件：

• S32DS
• FreeMASTER
• 实时驱动程序

硬件要求

建议在继续后续步骤之前，准备好以下设备。

• FRDM-A-S32K344板
• 个人电脑
• USB Type-C线

2.2 导入

接下来，将从ACH导入项目。

1. 打开S32DS集成开发环境(IDE)。在“仪表板”下，选择“从应用代码中心导入项目”
2. 查找名为dm-motion-temperature-freemaster-s32k344的演示程序
3. 打开项目并点击GitHub链接，随后S32DS IDE将自动检索项目属性，然后点击“下一步”
4. 选择主分支，然后点击“下一步”
5. 在Destination>Directory(目的地>目录)中选择存储库的本地路径，S32DS IDE将把存储库克隆到此路径，然后点击“下一步”。

注：强烈建议将项目保存在已知位置，因为后续将会用到。

6. 选择“导入现有Eclipse项目”，然后点击“下一步”
7. 从此存储库中选择该项目，然后点击“完成”，该项目将自动在“项目资源管理器”(Project Explorer)选项卡中打开

2.3 构建

此步骤将引导您完成构建过程。请执行以下步骤。

1. 在项目资源管理器中，右键点击项目并选择“更新代码并构建项目”
   • 可能会出现关于配置由旧版本生成的警告弹窗，点击“确定”
   • 这将生成配置——引脚、时钟、外设——以更新源代码，并使用活动配置(如Debug_FLASH)构建项目
   • 确保构建成功完成，且*.elf文件生成无误。
2. 使用支持数据传输的USB Type-C线将板连接至个人电脑
   • 该项目将有一个使用GNU调试器(GDB) PEMicro接口调试的调试配置。
   • 点击“调试”图标，并选择包含的调试配置，以自动更改为“调试视图”(如果板已连接)
3. 如需其他调试配置，选择“调试配置”，选择所需的调试配置，然后点击“调试”，将切换至“调试视图”

2.4 运行

在此步骤中，将运行示例。请执行以下步骤。

1. 使用控件控制应用流
   • 点击“继续”图标，在空闲模式下运行应用
   • 时钟、外设以及通过低功耗通用异步收发器6(LPUART6)与FreeMASTER的连接将被配置和初始化
2. 在应用运行时启动FreeMASTER(主窗口将显示在屏幕上)
3. 选择File>Open Project (“文件”>“打开项目”)或选择“打开”图标，可打开FreeMASTER项目。(也可以使用快捷方式Ctrl+O)
4. 打开文件后，选择“.pmpx FreeMASTER project”，然后点击“打开”，进入保存应用的本地路径。
5. 如果.elf文件的名称发生更改，将会弹出警告提示。
   • 点击“确定”，弹出一个新窗口
   • 选择“仍按上次已知地址访问变量”，然后点击“继续”
6. FreeMASTER项目树中将包含温度和加速两个新的示波器窗口，选择其中一个并点击“GO!”图标，即可实时查看数据

本节将引导您将FreeMASTER集成到自有S32DS项目中，以便与目标硬件建立通信。步骤涵盖添加FreeMASTER SDK、配置基于通用异步收发器(UART)的通信、启用所需软件组件以及在应用中初始化FreeMASTER。最后，本节还介绍如何将FreeMASTER连接到正在运行的系统、导入应用程序符号并实时监测或修改变量，以支持调试、验证和应用调优。

3.1 添加FreeMASTER SDK

在此步骤中，将获得FreeMASTER SDK。

1. 启动S32DS。点击“帮助”选项卡，然后点击“S32DS扩展和更新”
2. 在搜索栏中输入“FreeMASTER”，然后为选定的系列选择通信驱动程序，再选择“安装/更新”
3. 接下来，在S32DS中打开一个项目，从项目文件夹中选择并添加FreeMASTER
4. 右键点击项目文件夹，打开功能区，向下滚动并点击“属性”(也可使用Alt+Enter快捷键直接打开“属性”)
5. 接下来，选择SDK(如下所示)，选择“FreeMASTER_S32”，然后点击“Attach/Detach….”(“连接/断开”)
6. 在下一个窗口中，勾选“全选”复选框，选择将连接到项目的FreeMASTER组件，然后点击“确定”
7. 接下来，点击“应用并关闭”，确认更改(弹出窗口应显示连接成功)

3.2 添加FreeMASTER UART通信

此步骤详细介绍了如何获取UART。

1. FreeMASTER未在应用内配置协议通信，因此提供S32配置工具以作辅助
   • 本示例将使用UART通信
   • 点击“引脚”图标，打开S32配置工具
2. 为所选板配置LPUART接收(RX)和发送(TX)引脚。(确保LPUART TX配置为“输出”)

注：此示例将使用FRDM-A-S32K344开发板。不同板上的引脚可能有所不同。查看所选板原理图，以确定适当的LPUART_RX和LPUART_TX。

3. 点击“外设”图标
4. 点击“drivers plus icon (+)(驱动程序加号图标(+))”，选择“Lpuart_Uart”组件，然后点击“确定”
5. 根据需要配置UART外设
6. 点击“Drivers plus icon (+)”(驱动程序加号图标(+))，然后选择“IntCtrl_Ip”组件，并点击“确定”
7. 点击“Interrupt Controller plus”(中断控制器加号)图标(+)，然后点击“PlatformIsrConfig plus icon”图标”(+)，并填写以下字段：
   • 输入中断名称
   • 根据前面的引脚选择，选择UART IRQ
   • 选中“中断”复选框
   • 分配中断优先级级别
   • 定义处理函数名称(强烈建议输入FMSTR_SerialIsr作为处理函数)
8. 点击“更新代码”，然后点击“确定”
9. 点击“S32DS C/C++”图标，返回“项目”视图

3.3 将FreeMASTER添加到应用

此步骤介绍如何在应用中添加FreeMASTER。请按照下面的说明操作。

1. 将FreeMASTER和FreeMASTER UART头文件包含到项目中，如下所示：
   #include "freemaster.h"
#include "freemaster_s32_lpuart.h"
2. 在main函数中初始化时钟、引脚、UART和中断(如果尚未添加)，如下所示：
   Clock_Ip_Init(&Clock_Ip_aClockConfig[0]);
OsIf_Init(NULL_PTR);
Siul2_Port_Ip_Init(NUM_OF_CONFIGURED_PINS_PortContainer_0_BOARD_InitPeripherals, g_pin_mux_InitConfigArr_PortContainer_0_BOARD_InitPeripherals);
Lpuart_Uart_Ip_Init(LPUART_UART_IP_INSTANCE_USING_6, &Lpuart_Uart_Ip_xHwConfigPB_6);
IntCtrl_Ip_Init(&IntCtrlConfig_0);
3. 在应用初始化之后初始化FreeMASTER串行通信，如下所示：
   FMSTR_SerialSetBaseAddress((FMSTR_ADDR)IP_LPUART_6_BASE);
FMSTR_Init();
4. 在main函数的无限循环中添加FreeMASTER轮询函数，如下所示：
   FMSTR_Poll();
5. 打开 include_freemaster文件夹，并打开freemaster_cfg.h，然后进行以下更改：
   • 将FMSTR_SHORT_INTR从0改为1
   • 将FMSTR_POLL_DRIVEN从1改为0
   • // Select interrupt or poll-driven serial communication
   • #define FMSTR_LONG_INTR 0 // Complete message processing in interrupt
   • #define FMSTR_SHORT_INTR 1 // Queuing done in interrupt
   • #define FMSTR_POLL_DRIVEN 0 // No interrupt needed, polling only
6. 构建并烧写应用，确保无编译错误，应用成功启动且无硬故障(如需帮助，请访问FreeMASTER技术社区)
7. FreeMASTER现在可用于项目

继续在S32DS中开发应用，如下一节所述

3.4 在FreeMASTER中添加并监测变量

本节详细介绍如何管理FreeMASTER变量。

1. 在板上运行应用后，启动FreeMASTER
2. 点击“Tools>Connection Wizard”(工具>连接向导)，然后选择“用户直接连接至板载USB端口”，再点击“下一步”
3. 选择要调试的“串行USB端口”和“波特率”，然后点击“下一步”
4. 如果板已上电并正在运行，“连接向导”将自动检测板及应用程序中使用的波特率
   • 选择“Yes, use the detected port settings and start using FreeMASTER tool”（是，使用检测到的端口设置，并开始使用FreeMASTER工具），然后点击 “Finish(完成)”
5. 接下来，点击“Yes(是)”，接受FreeMASTER通过.elf或.map文件加载变量
6. 点击三个点(…)，找到与正在运行的应用相同的S32DS项目文件夹，并按如下步骤操作：
   • 打开Debug_FLASH文件夹
   • 点击.elf或.map文件
   • 点击“打开”

   注：需要编译所需项目以生成Debug_FLASH文件夹，如前文“构建”部分所述。

7. 点击“查看”，确认应用内可用的变量，然后点击“确定”

注：图中显示的变量仅为示例，不包含在任何配置中。

8. 在功能区中点击“项目”，然后点击“变量”，添加计划监测的变量
9. 点击“新建”，搜索相关变量的地址，然后点击“确定”，接着按以下步骤操作：
   • 重复此步骤，直到添加了所需的所有变量
   • 添加完变量后，在“变量列表”窗口中点击“关闭”
10. 在“变量监视”区域右键点击，选择“监视属性”
11. 选择可用变量，点击“Add ->”(添加->) (如下所示)，完成后点击“确定”
12. 所选变量现在将显示在“变量监视”区域中
    • 要修改变量值，请双击目标变量，进入“修改”选项卡，并选择“适当范围内的任意值”选项
    • 或者，您也可以定义上下限值和步长
13. 点击“GO!”图标，即可实时查看并修改变量(配置可保存为应用文件夹中的项目，以便日后访问)

如需了解有关FreeMASTER中级和高级功能的更多信息，请访问FreeMASTER技术社区。

4.1 Developer Experience (开发人员体验)

本页面介绍了FreeMASTER快速入门的基础知识，但还有更多内容值得探索。如需进一步扩展知识，了解高级用例并学习实际应用案例，请访问FreeMASTER技术社区。在那里，您可以参与技术讨论、提问、分享经验、查找示例和最佳实践，并直接与其他开发人员和恩智浦专家沟通交流。

无论是构建汽车、工业还是通用嵌入式解决方案，FreeMASTER技术社区都是改进开发工作流程并充分利用FreeMASTER的宝贵资源。

加入FreeMASTER技术社区。

更多参考

• FreeMASTER运行时调试工具
• FreeMASTER技术社区
• FreeMASTER使用指南(技术社区)
• FreeMASTER发布版本
• 汽车软件包管理器
• 应用代码中心

培训

• FreeMASTER有何新功能？
• FreeMASTER Lite 1.1 + Node-RED集成
• 使用MBDT和FreeMASTER增强嵌入式应用的技巧
• 恩智浦面向汽车电机控制应用的软件与工具解决方案
• MCAT 2.0下一代电机控制调优工具
• 电机控制应用调优(MCAT)工具——PMSM伺服调优
• 如何使用汽车软件包管理器