3. 如何用DAP仿真器下载程序¶
3.1. 仿真器简介¶
开发ARM内核芯片相关的程序时，一般会使用仿真器进行程序调试及芯片下载程序。本书配套的仿真器为Fire-Debugger，遵循ARM公司的CMSIS-DAP标准，支持所有基于Cortex内核的单片机，常见的M3、M4和M7都可以完美支持，其外观见图 3‑1。
Fire-Debugger支持下载和在线仿真程序，支持XP/WIN7/WIN8/WIN10这四个操作系统，免驱，不需要安装驱动即可使用，支持KEIL和IAR直接下载，非常方便。
图 3‑1 DAP下载器外观
3.2. 硬件连接¶
把仿真器用USB线连接电脑，如果仿真器的灯亮则表示正常，可以使用。然后把仿真器的另外一端连接到开发板，给开发板上电，然后就可以通过软件KEIL或者IAR给开发板下载程序。
图 3‑2 仿真器与电脑和开发板连接方式
3.2.1. 与野火普通版DAP下载器的连接¶
核心板与野火普通版DAP下载器可直接用配套的排线组连接，连接方式见图 3‑3，注意接头中两竖的一面朝向开发板内。
图 3‑3 核心板与野火DAP下载器的连接
3.2.2. 与野火高速版DAP下载器的连接¶
核心板也可以与野火高速版DAP下载器下载调试，使用前有如下注意事项：
撬开DAP下载器的上盖，找到预留配置的两孔，见图 3‑3。
图 3‑4 预留配置两孔在下载器中的位置
在这两个孔处焊上排针，然后使用跳线帽把两个排针连接起来，见图 3‑5。
图 3‑5 使用短路帽连接配置孔
高速DAP使用JTAG接口，而JTAG接口是兼容核心板采用的SWD下载接口的，使用杜邦线从高速DAP的JTAG接口引出SWD信号线与核心板连接即可，见图 3‑6。
图 3‑6 JTAG接口顺序
上图中的15-RESET（复位信号）、9-TCK/SWCLK(时钟信号)、7-TMS/SWDIO（数据信号）以及4~20的GND(地线)即是可用于SWD接口的信号线。
了解JTAG接口的信号线后，把核心板翻到背面，在背面可查看核心板引出的SWD下载器接口丝印，见图 3‑7，各个引脚分别为RST（复位）、SMC（时钟信号）、GND（地）、SWD（数据信号）、NC（空引脚）。
图 3‑7 核心板背面的丝印说明
最后，使用杜邦线把下载器与核心板相同的信号线连接起来即可，见表格 3‑1。
表格 3‑1 高速DAP下载器与核心板的连接
DAP下载器 |
核心板 |
说明 |
|---|---|---|
RESET |
RST |
复位 |
TCK/SWCLK |
SMC |
时钟信号 |
TMS/SWDIO |
SWD |
数据信号 |
GND |
GND |
地线 |
空引脚不用连接 |
NC |
空引脚不用连接 |
连接后的效果图如下：
图 3‑8高速DAP与核心板的连接效果图
3.3. 仿真器配置¶
在仿真器连接好电脑和开发板且开发板供电正常的情况下，打开编译软件KEIL，在魔术棒选项卡里面选择仿真器的型号，具体过程看图示：
3.4. 放置下载算法¶
KEIL及IAR在下载程序的时候要针对目标芯片使用相应的下载算法。
类似STM32、Kinetis等系列控制器芯片内部都具有FLASH存储器用于存储程序，安装芯片包后即自带相应的FLASH下载算法，在工程里直接选择即可。
而i.MX RT系列芯片内部不具备FLASH存储器，即其程序代码需要存储在外部的存储器中，使用时需要自己提供对应FLASH的下载算法给KEIL软件，野火i.MX RT1052系列开发板使用32MB的SPI-NorFlash芯片存储程序，相应的下载算法我们提供在资料的如下目录：
开发板资料开发环境下载算法\ iMXRT1052_W25Q256JV_CFG_By_Fire.FLM
开发板资料开发环境下载算法Embedfire_RT1052_QSPI_R1.FLM
把这两个文件都复制到KEIL的如下安装目录即可，如：
C:Keil_v5ARMFlash
放置后效果见图 3‑12。
图 3‑12 放置相应的下载算法
这两个下载算法分别是配套我们的寄存器和库函数版本的例程。在后面的教程中我们提供了寄存器版本的例程以供入门过渡学习，为简便起见，寄存器版本的例程使用的下载算法直接集成FLASH存储器的驱动信息，使用上面CFG版本的文件：iMXRT1052_W25Q256JV_CFG_By_Fire.FLM(寄存器版本工程使用)。
而对于后期的绝大部分例程，都是使用库函数开发的，为了便于修改和移植至不同的FLASH存储器，关于存储器的信息使用工程中的C语言源码来记录，所以在下载算法中不包含这部分驱动信息，也就是说库版本的例程使用上面的QSPI_R1版本文件：Embedfire_RT1052_QSPI_R1.FLM（库函数版本工程使用）。
3.5. 选择下载算法¶
下载时需要针对目标存储器，选择对应的下载算法，此处野火i.MX RT1052-Mini开发板根据工程的版本选择前面放置的2个W25Q256 存储器的下载算法，在寄存器版本和库函数版本的工程中具体选择的算法是不同的。
3.5.1. 选择寄存器版本工程的下载算法¶
对于寄存器版本的工程，选择下载算法的方式见图 3‑13，在“Debug->Settings->Flash Download->add”页面中选择寄存器版本的下载算法：iMXRT1052_W25Q256JV_CFG_By_Fire.FLM。
图 3‑13 选择下载算法（寄存器版）
按图点击Add按钮后即可添加寄存器版本的下载算法。
3.5.2. 选择库函数版本工程的下载算法¶
对于库函数版本的工程，选择的方法类似，只是最终添加的下载算法不同而已，具体见图 3‑14，此处选择的下载算法是Embedfire_RT1052_QSPI_R1.FLM。
图 3‑14选择下载算法（库函数版）
3.6. 设置算法空间¶
由于本下载算法相比默认的需要更大的空间，所以还需要在配置页面中增大算法空间，见图 3‑15和图 3‑16。
图 3‑15 设置下载算法空间(寄存器版下载算法配置)
图 3‑16设置下载算法空间(库函数版下载算法配置)
关于KEIL的这个Flash Download配置有个小技巧，就是把Reset and Run也勾选上，这样程序下载完之后就会自动运行，否则需要手动复位。擦除的FLASH大小选择Sectors即可，不要选择Full Chip，不然下载会比较慢，说明见图 3‑17和图 3‑18，设置完成后点OK按钮即可。
图 3‑17 Flash Download页面的说明（寄存器版本）
图 3‑18 Flash Download页面的说明（库函数版本）
3.7. 选择工程版本¶
我们提供的大部分示例程序包含不同的版本，部分版本只支持调试，不支持下载，此处我们选择可下载的工程版本进行编译，见图 3‑19，若工程中相应的版本下拉框可选择，那么选择“nor_txt_ram”版本，若无其它选择则保持默认即可。关于这些工程版本在后续的章节会进行讲解。
图 3‑19 选择工程版本
3.8. 编译程序¶
选择好工程版本后，点击软件的编译按钮进行编译，见图 3‑20。
图 3‑20 编译程序
若编译正常，可以看到软件的输出，生成了一个“xxx.axf”文件，见图 3‑21。
图 3‑21 编译提示
若使用我们配套的例程编译失败，请确认Keil软件已注册正常，并且重新使用我们提供的代码进行编译。
3.9. 下载程序¶
如果前面步骤都成功了，接下来就可以把编译好的程序下载到开发板上运行。下载程序不需要其他额外的软件，直接点击KEIL中的LOAD按钮即可。
图 3‑22 下载程序
程序下载后，Build Output选项卡如果打印出 Application running…则表示程序下载成功。如果没有出现实验现象，按复位键试试。
图 3‑23 程序运行成功