ARM Cortex-M4+Wi-Fi MCU應(yīng)用指南（CC3200 CCS基礎(chǔ)篇）

ARMCortex-M4+Wi-FiMCU應(yīng)用指南CC3200CCS基礎(chǔ)篇目錄\h第1章CC3200簡介\h1.1應(yīng)用MCU\h1.1.1ARMCortex-M4\h1.1.2存儲器\h1.1.3片內(nèi)外設(shè)\h1.2Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）\h1.3電源管理\h1.4引腳復(fù)用\h第2章開發(fā)環(huán)境\h2.1軟件開發(fā)環(huán)境\h2.1.1軟件開發(fā)工具包（SDK）\h2.1.2集成開發(fā)環(huán)境（IDE）\h2.1.3實用程序\h2.1.4支持工具\h2.1.5ROM服務(wù)\h2.2硬件開發(fā)環(huán)境\h2.2.1TICC3200LaunchPad開包即用體驗\h2.2.2服務(wù)包更新\h第3章片內(nèi)外設(shè)接口應(yīng)用\h3.1GPIO接口應(yīng)用\h3.1.1GPIO示例程序分析\h3.1.2GPIO使用簡介\h3.1.3按鍵控制LED閃爍時間程序設(shè)計\h3.1.4PinMux使用介紹\h3.2UART接口應(yīng)用\h3.2.1UART簡介\h3.2.2UART示例程序分析\h3.2.3UART使用簡介\h3.2.4UART示例程序小改進(jìn)\h3.3SPI接口應(yīng)用\h3.3.1SPI示例程序分析\h3.3.2SPI使用簡介\h3.4I2C接口應(yīng)用\h3.4.1I2C示例程序分析\h3.4.2I2C使用簡介\h3.4.3溫度測量和加速度測量程序設(shè)計\h第4章片內(nèi)外設(shè)應(yīng)用\h4.1GPT應(yīng)用\h4.1.1定時器示例程序分析\h4.1.2PWM示例程序分析\h4.1.3計數(shù)捕捉示例程序分析\h4.1.4GPT使用簡介\h4.1.5矩形波周期和脈寬測量程序設(shè)計\h4.2ADC應(yīng)用\h4.2.1ADC示例程序分析\h4.2.2ADC使用簡介\h4.3NVIC應(yīng)用\h4.3.1NVIC示例程序分析\h4.3.2NVIC使用簡介\h4.3.3外設(shè)中斷使用小結(jié)\h4.4μDMA應(yīng)用\h4.4.1UARTDMA示例程序分析\h4.4.2μDMA使用簡介\h4.4.3μDMA示例程序分析\h第5章網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用入門\h5.1Wlan_station示例程序分析\h5.1.1主函數(shù)main（）分析\h5.1.2WlanStationMode（）分析\h5.2Wlan_ap示例程序分析\h5.2.1主函數(shù)main（）分析\h5.2.2WlanAPMode（）分析\h第6章網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基礎(chǔ)\h6.1Tcp_socket示例程序分析\h6.1.1BsdTcpServer（）分析\h6.1.2BsdTcpClient（）分析\h6.2Udp_socket示例程序分析\h6.2.1BsdUdpServer（）分析\h6.2.2BsdUdpClient（）分析\h6.3無線UART程序設(shè)計\h6.3.1Wuart_station程序設(shè)計\h6.3.2Wuart_ap程序設(shè)計\h6.3.3將應(yīng)用程序編程到串行閃存\h第7章網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用配置\h7.1Provisioning_smartconfig示例程序分析\h7.2Provisioning_wps示例程序分析\h7.2.1WpsConnectPushButton（）分析\h7.2.2WpsConnectPinCode（）分析\h第8章HTTP服務(wù)器\h8.1HTTP服務(wù)器簡介\h8.1.1HTTPGET處理\h8.1.2HTTPPOST處理\h8.1.3內(nèi)部網(wǎng)頁\h8.2Provisioning_ap示例程序分析\h8.2.1ProvisioningAP（）分析\h8.2.2GetScanResult（）分析\h8.2.3HTTP服務(wù)器分析\h8.3Out_of_box示例程序分析\h8.3.1HTTP服務(wù)器回調(diào)函數(shù)分析\h8.3.2家庭自動化（HomeAutomation）網(wǎng)頁分析\h8.3.3家用電器（HomeAppliances）網(wǎng)頁分析\h8.3.4安全保障（SafetyandSecurity）網(wǎng)頁分析\h8.3.5智能能源網(wǎng)頁分析\h8.4HTTP服務(wù)器小結(jié)\h第9章電源管理\h9.1Sleep_deepsleep示例程序分析\h9.1.1WDT喚醒睡眠PerformPRCMSleepWDTWakeup（）分析\h9.1.2GPT喚醒睡眠PerformPRCMSleepGPTWakeup（）分析\h9.2Deepsleep_nw示例程序分析\h9.3Hib示例程序分析\h附錄ACC3200外設(shè)驅(qū)動API\h附錄BCC3200網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動API\h附錄CCC3200引腳復(fù)用功能\h附錄DCC3200外設(shè)引腳分配\h附錄ECC3200LaunchPad簡介\h附錄FCC3200異常和中斷\h附錄GCC3200μDMA通道分配\h附錄H實驗指導(dǎo)第1章CC3200簡介CC3200是TI無線連接SimpleLinkWi-Fi和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）解決方案最新推出的一款單片無線MCU，是業(yè)界第一個具有內(nèi)置Wi-Fi的MCU，是針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、集成高性能ARMCortex-M4的無線MCU?？蛻裟軌蚴褂脝蝹€集成電路開發(fā)整個應(yīng)用，借助片上Wi-Fi、互聯(lián)網(wǎng)和強大的安全協(xié)議，無須Wi-Fi經(jīng)驗即可實現(xiàn)快速的開發(fā)。CC3200是一個完整平臺解決方案，其中包括軟件、示例應(yīng)用、工具、用戶和編程指南、參考設(shè)計及TIE2E支持社區(qū)，采用易于布局的四方扁平無引線（QFN）封裝。CC3200硬件概況和嵌入式軟件概況如圖1.1所示。圖1.1CC3200硬件概況和嵌入式軟件概況CC3200包括應(yīng)用MCU、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）和電源管理3大部分。應(yīng)用MCU包含一個運行頻率為80MHz的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ARMCortex-M4內(nèi)核，包含用于存放代碼和數(shù)據(jù)的內(nèi)部RAM以及存放啟動引導(dǎo)程序和外設(shè)驅(qū)動程序的ROM，還包含GPIO、UART、SPI、I2C、I2S/PCM、SD/MMC、PWM和ADC等多種片內(nèi)外設(shè)。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）包含一個Wi-Fi片上互聯(lián)網(wǎng)和一個可完全免除應(yīng)用MCU處理負(fù)擔(dān)的專用ARMMCU。Wi-Fi片上互聯(lián)網(wǎng)包含Wi-Fi射頻、基帶和具有強大加密引擎的MAC，可以實現(xiàn)支持256位加密的快速安全的互聯(lián)網(wǎng)連接。Wi-Fi片上互聯(lián)網(wǎng)還包括嵌入式TCP/IP和TLS/SSL協(xié)議棧、HTTP服務(wù)和多種應(yīng)用協(xié)議。CC3200支持站點、接入點和Wi-Fi直連三種模式，支持WPA2個人和企業(yè)安全性以及WPS2。電源管理包括支持寬電源電壓范圍的集成直流-直流轉(zhuǎn)換器，可以啟用低功耗模式（包括睡眠、深睡眠、低功耗深睡眠和休眠等），具有RTC的休眠模式所需電流小于4μA。1.1應(yīng)用MCUCC3200應(yīng)用MCU的特性如下。●ARMCortex-M4內(nèi)核，運行頻率80MHz?！駜?nèi)部存儲器。?RAM：存放代碼和數(shù)據(jù)，容量多達(dá)256KB。?ROM：存放啟動引導(dǎo)程序和外設(shè)驅(qū)動程序，容量為64KB。●針對高級快速安全性的硬件加密引擎。?AES、DES和3DES。?SHA2和MD5。?CRC和校驗和?！穸噙_(dá)27個獨立可編程、可復(fù)用的通用輸入輸出（GPIO）引腳?！?個通用異步收發(fā)器接口（UART）?！?個串行外設(shè)接口（SPI）。●1個內(nèi)部集成電路總線接口（I2C）。●1個多通道音頻串行接口（McASP），支持2個I2S通道?！?個SD/MMC接口?！?位并行攝像頭接口?！?個通用定時器（GPT），支持16位脈沖寬度調(diào)制（PWM）模式?！?通道12位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）?！?2通道微型直接存儲器存?。é藾MA）。1.1.1ARMCortex-M4高性能ARMCortex-M4提供低成本的平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)最小的內(nèi)存需求，減少引腳數(shù)并降低功耗，同時提供卓越的計算性能和系統(tǒng)中斷響應(yīng)。ARMCortex-M4的特性如下?！褡吭降男阅?。?針對嵌入式應(yīng)用優(yōu)化的Thumb指令集。?處理程序和線程模式。?進(jìn)入和退出中斷處理程序時自動保存和恢復(fù)處理器狀態(tài)。?支持ARMv6非對齊訪問。●嵌套向量中斷控制器（NVIC）與處理器內(nèi)核的緊密結(jié)合實現(xiàn)低延遲中斷處理。?3～8位優(yōu)先級配置。?動態(tài)重新分配中斷優(yōu)先級。?中斷優(yōu)先級分組允許選擇中斷優(yōu)先級分組和中斷子優(yōu)先級的數(shù)量。?支持咬尾和遲到中斷，允許沒有狀態(tài)保存和恢復(fù)開銷的連續(xù)中斷處理。?沒有指令開銷的處理器狀態(tài)自動保存和恢復(fù)。?喚醒中斷控制器（WIC）提供超低功耗睡眠模式支持?！窨偩€接口。?三個先進(jìn)高性能總線（AHB）接口：ICode、DCode和系統(tǒng)總線接口。?存儲器和外設(shè)位帶（Bit-band）支持，包括原子位帶讀寫操作?！竦统杀菊{(diào)試方案。?調(diào)試可以訪問系統(tǒng)中的所有存儲器和寄存器。?支持串行調(diào)試端口（SW-DP）和串行JTAG調(diào)試端口（SWJ-DP）。?閃存補丁和斷點（FPB）單元實現(xiàn)代碼補丁和斷點。1.1.2存儲器CC3200應(yīng)用MCU的存儲器包括外部存儲器和內(nèi)部存儲器。1.外部存儲器CC3200在外部存儲器（串行閃存SFLASH）中保存特有的文件系統(tǒng)，包括服務(wù)包文件、系統(tǒng)文件、配置文件、證書文件、網(wǎng)頁文件和用戶文件等。用戶可以使用格式化命令A(yù)PI分配文件系統(tǒng)的總?cè)萘?，文件系統(tǒng)的起始地址固定在SFLASH的開始。應(yīng)用MCU不能直接訪問SFLASH，必須通過文件系統(tǒng)訪問分配給文件系統(tǒng)的SFLASH區(qū)域。文件系統(tǒng)按照下載順序管理存儲文件SFLASH塊的分配，這意味著系統(tǒng)中特定文件的位置不固定。存儲在SFLASH中的文件使用直觀的文件名而不是文件標(biāo)識。文件系統(tǒng)API使用純文本，文件加密和解密用戶不可見，加密文件只能通過文件系統(tǒng)進(jìn)行訪問。文件系統(tǒng)中所有文件類型可以支持多達(dá)128個文件，文件存儲的最小單元是4KB，帶有安全保障和安全選項的加密文件存儲的最小單元是8KB，最大的文件大小是16MB。2.內(nèi)部存儲器內(nèi)部存儲器包括RAM（靜態(tài)存儲器SRAM）和ROM。（1）SRAM。CC3200包含片上SRAM供應(yīng)用程序下載和執(zhí)行，應(yīng)用程序開發(fā)者必須共享SRAM用于代碼和數(shù)據(jù)。微型直接存儲器存?。é藾MA）控制器可以在SRAM和外設(shè)間傳輸數(shù)據(jù)。CC3200ROM中擁有豐富的外設(shè)驅(qū)動程序，可以節(jié)省SRAM空間。CC3200提供多達(dá)256KB零等待狀態(tài)內(nèi)部SRAM，能夠在低功耗深睡眠（LPDS）模式下有選擇地保留，SRAM在存儲器映像中的偏移地址是0x20000000。（2）ROM。CC3200的內(nèi)部零等待狀態(tài)ROM的起始地址是0x00000000，編程有下列組件。●啟動引導(dǎo)程序（Bootloader）。●外設(shè)驅(qū)動程序（DriverLib）。啟動引導(dǎo)程序用于串行閃存為空時的初始引導(dǎo)程序，外設(shè)驅(qū)動程序為片內(nèi)外設(shè)提供啟動引導(dǎo)能力，實現(xiàn)片內(nèi)外設(shè)的初始化和控制功能，支持查詢或中斷操作。ROM中的外設(shè)驅(qū)動API可以被應(yīng)用程序調(diào)用，以減少閃存的需求，多出的閃存可以用于其他目的。（3）存儲器映像。CC3200存儲器映像如表1.1所示，其中包含各種外設(shè)在存儲器的映像地址。表1.1存儲器映像1.1.3片內(nèi)外設(shè)CC3200支持下列片內(nèi)外設(shè)接口和外設(shè)?！裢ㄓ幂斎胼敵鼋涌冢℅PIO）?！翊挟惒绞瞻l(fā)器接口（UART）?！翊型庠O(shè)接口（SPI）?！駜?nèi)部集成電路總線接口（I2C）?！穸嗤ǖ酪纛l串行接口（McASP）?！馭D/MMC接口?！癫⑿袛z像頭接口。●通用定時器（GPT）?！衲?數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）?！裎⑿椭苯哟鎯ζ鞔嫒。é藾MA）。（1）通用輸入輸出接口（GPIO）。通用輸入輸出接口（GPIO）分為4組，每組8個。根據(jù)外設(shè)用途的不同，GPIO支持27個可編程GPIO引腳，每個GPIO引腳可配置為10μA上拉或下拉，驅(qū)動能力可配置為2mA、4mA或6mA，也可配置為開漏輸出。（2）串行異步收發(fā)器接口（UART）。串行異步收發(fā)器接口（UART）具有可編程波特率發(fā)生器，允許速率高達(dá)3Mbps，標(biāo)準(zhǔn)的異步通信起始位、停止位和奇偶校驗位，使用μDMA可以實現(xiàn)高效傳輸。（3）串行外設(shè)接口（SPI）。串行外設(shè)接口（SPI）可以配置為主設(shè)備或從設(shè)備，主設(shè)備串行時鐘的頻率、極性和相位可編程，片選和外部時鐘的定時控制可編程，第一個發(fā)送字前的延時可編程。（4）內(nèi)部集成電路總線接口（I2C）。內(nèi)部集成電路總線接口（I2C）通過兩根串行線可以在單個接口上連接多種I2C外設(shè)，也可以工作在標(biāo)準(zhǔn)模式（100kbps）或者快速模式（400kbps）。（5）多通道音頻串行接口（McASP）。多通道音頻串行接口（McASP）作為通用音頻串行接口，為多通道音頻應(yīng)用優(yōu)化，支持通過兩個數(shù)據(jù)引腳進(jìn)行立體聲傳輸，發(fā)送和接收部分可同步工作。（6）SD/MMC接口。SD/MMC接口用于連接大容量SD卡存儲器，支持1位數(shù)據(jù)模式。（7）并行攝像頭接口。并行攝像頭接口可以連接各種外部圖像傳感器，圖像數(shù)據(jù)存放在FIFO中，可以產(chǎn)生DMA請求，數(shù)據(jù)寬度是8位。（8）通用定時器（GPT）。通用定時器（GPT）可以對輸入引腳上的外部事件進(jìn)行計數(shù)或計時，并可以產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制（PWM）信號從輸出引腳上輸出。（9）模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的主要功能是將連續(xù)的模擬信號轉(zhuǎn)化為離散的數(shù)字信號，以便于微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。（10）微型直接存儲器存?。é藾MA）。微型直接存儲器存?。é藾MA）將Cortex-M4從數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)中解脫出來，實現(xiàn)外設(shè)和存儲器之間或者存儲器和存儲器之間的批量數(shù)據(jù)傳輸。1.2Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）CC3200Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）可以提供快速安全的WLAN和因特網(wǎng)連接，支持站點、接入點和Wi-Fi直連三種模式，特性如下?！裉赜蠾i-Fi片上互聯(lián)網(wǎng)（Internet-On-a-Chip）?！駥Ｓ肁RMMCU，完全免除應(yīng)用MCU的Wi-Fi和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議處理負(fù)擔(dān)?！馱i-Fi和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議存放在ROM中?！癜?02.11b/g/n射頻、基帶、MAC、Wi-Fi驅(qū)動和Supplicant?！馮CP/IP協(xié)議棧。?行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)BSD套接字應(yīng)用編程接口（API）。?同時8個TCP或UDP套接字。?同時2個TLS和SSL套接字?！駨姶蟮募用芤?，可以實現(xiàn)支持256位AES加密的快速安全的互聯(lián)網(wǎng)連接?！裾军c（STA）、接入點（AP）和Wi-Fi直連（P2P）模式?！馱PA2個人和企業(yè)安全性。●用于自主和快速Wi-Fi連接的SimpleLink連接管理器?！裼糜诤唵戊`活Wi-Fi配置的智能配置（SmartConfig）技術(shù)、AP模式和WPS2。●發(fā)射功率。?18.0dBm@1DSSS（直序擴頻）。?14.5dBm@54OFDM（正交頻分復(fù)用）。●接收靈敏度。?-95.7dBm@1DSSS（直序擴頻）。?-74.0dBm@54OFDM（正交頻分復(fù)用）。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）支持的主要特性如表1.2所示。表1.2Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）支持的主要特性1.3電源管理CC3200電源管理的特性如下?！窦芍绷?直流轉(zhuǎn)換器，支持寬范圍的電源電壓。?VBAT寬電壓模式：2.1～3.6V。?預(yù)穩(wěn)壓1.85V模式?！窀呒壍凸哪Ｊ?。?休眠（Hibernate）：4μA。?低功耗深睡眠（LPDS）：120μA。?RX（MCU活動）：59mA@54OFDM。?TX（MCU活動）：229mA@54OFDM，最大功率。?空閑連接（MCU處于LPDS）：695μA@DTIM=1。從電源管理的角度看，CC3200的應(yīng)用MCU和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）是獨立的，應(yīng)用MCU運行從外部串行閃存裝入的用戶應(yīng)用程序，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）運行預(yù)編程的TCP/IP和Wi-Fi數(shù)據(jù)鏈路層函數(shù)。用戶程序控制應(yīng)用MCU的電源狀態(tài)，可以有下列4種電源模式?！馦CU活動（Active）模式：MCU以80MHz主頻執(zhí)行程序?！馦CU睡眠（Sleep）模式：MCU時鐘被禁止，設(shè)備狀態(tài)被保留。睡眠模式提供即時喚醒功能，可以通過內(nèi)部定時器、GPIO引腳或外設(shè)喚醒?！馦CU低功耗深睡眠（LPDS）模式：狀態(tài)信息丟失，只有某些MCU特定的寄存器配置被保留。MCU可以通過內(nèi)部定時器或GPIO0～6上的外部事件喚醒，喚醒時間小于3ms。存儲器的某些部分可以被保留，保留存儲器的數(shù)量可配置，用戶可以選擇保存代碼或MCU特定的設(shè)置?！馦CU休眠（Hibernate）模式：最低功耗模式，只有一小部分直接由輸入電源供電的邏輯被保留，實時時鐘（RTC）保持運行，MCU可以通過RTC超時或GPIO0～6上的外部事件喚醒，喚醒時間比LPDS模式長15ms加上從串行閃存加載應(yīng)用程序的時間。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）可以按照自己的模式活動或低功耗深睡眠，當(dāng)沒有網(wǎng)絡(luò)活動時，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）大部分時間睡眠，只有接收信標(biāo)時喚醒。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）有以下6種電源模式?！窬W(wǎng)絡(luò)活動模式（處理低3層）：發(fā)送或接收IP協(xié)議數(shù)據(jù)包。●網(wǎng)絡(luò)活動模式（處理低2層）：發(fā)送或接收MAC管理幀，不需要IP處理?！窬W(wǎng)絡(luò)活動監(jiān)聽模式：特殊的功耗優(yōu)化活動模式，用于接收信標(biāo)幀，不支持其他幀。●網(wǎng)絡(luò)連接空閑模式：實現(xiàn)802.11節(jié)能操作的復(fù)合模式。網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）在信標(biāo)間自動進(jìn)入LPDS模式，接收信標(biāo)時進(jìn)入活動監(jiān)聽模式，通過信標(biāo)確定接入點是否有數(shù)據(jù)傳送，如果沒有，網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）返回LPDS模式?！窬W(wǎng)絡(luò)低功耗深睡眠（LPDS）模式：信標(biāo)間的低功耗狀態(tài)，狀態(tài)由網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）保留，允許快速喚醒。●網(wǎng)絡(luò)禁用模式：網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）不可用。應(yīng)用MCU和網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）的操作應(yīng)確保設(shè)備大部分時間停留在最低功耗模式，以延長電池壽命。CC3200重要的片級電源模式如表1.3所示。表1.3片級電源模式應(yīng)用程序中電源模式的使用例子如下。（1）設(shè)備一直連接到網(wǎng)絡(luò)，但只發(fā)送和接收少量數(shù)據(jù)，大部分時間連接空閑：使用模式A（接收信標(biāo)幀）和模式B（等待下一個信標(biāo)）。（2）設(shè)備不一直連接到網(wǎng)絡(luò)，而是周期喚醒（如間隔10min）發(fā)送數(shù)據(jù)，大部分時間在模式D（休眠）：短暫跳到模式C傳輸數(shù)據(jù)。1.4引腳復(fù)用CC3200廣泛使用引腳復(fù)用功能，以便在盡可能小的封裝內(nèi)容納大量的外設(shè)。為了實現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)，引腳復(fù)用使用硬件配置和寄存器控制相結(jié)合的方法進(jìn)行控制。注意：TI強烈建議使用CC3200引腳復(fù)用實用工具PinMux獲得需要的引腳配置，PinMux的使用方法參考3.1.4節(jié)。引腳復(fù)用需要特別注意下列事項。●所有I/O引腳支持2mA、4mA或6mA驅(qū)動能力，每個引腳的驅(qū)動能力獨立配置。●所有I/O引腳支持10μA上拉和下拉，默認(rèn)不激活?！袼蠭/O引腳在設(shè)備處于休眠狀態(tài)時保持浮空?！馰IO和VBAT必須始終接在一起。CC3200引腳復(fù)用功能參見附錄C，外設(shè)引腳分配參見附錄D。第2章開發(fā)環(huán)境CC3200開發(fā)環(huán)境包括軟件開發(fā)環(huán)境和硬件開發(fā)環(huán)境。2.1軟件開發(fā)環(huán)境CC3200軟件開發(fā)環(huán)境包括軟件開發(fā)工具包（SDK）、集成開發(fā)環(huán)境（IDE）、實用程序和支持工具等。2.1.1軟件開發(fā)工具包（SDK）CC3200軟件開發(fā)工具包（SDK）目前有四個版本：用于試制器件的SDKv0.5.1和SDKv0.5.2，以及用于正式器件的SDKv1.0.0和SDKv1.1.0。下面以用于正式器件的SDKv1.1.0為例介紹SDK的安裝和目錄結(jié)構(gòu)。1.SDK安裝CC3200SDKv1.1.0的安裝文件是“CC3200SDK-1.1.0-windows-installer.exe”，該安裝文件支持WindowsXP、Windows7和Windows8，下面以Windows7為例介紹CC3200SDKv1.1.0的安裝步驟。（1）雙擊“CC3200SDK-1.1.0-windows-installer.exe”，顯示圖2.1所示安裝向?qū)АD2.1CC3200SDKv1.1.0安裝向?qū)В?）單擊“Next”（下一步）按鈕，顯示如圖2.2所示的許可協(xié)議。圖2.2CC3200SDKv1.1.0許可協(xié)議（3）閱讀許可協(xié)議，選中“Iaccepttheagreement”（我接受此協(xié)議），單擊“Next”（下一步）按鈕，顯示如圖2.3所示的安裝目錄。（4）接受默認(rèn)安裝目錄或修改安裝目錄，單擊“Next”（下一步）按鈕兩次，開始安裝CC3200SDK。安裝完成后，顯示如圖2.4所示的對話框。圖2.3CC3200SDKv1.1.0安裝目錄圖2.4安裝FTDI驅(qū)動程序問題對話框（5）單擊“是（Y）”按鈕，安裝FTDI驅(qū)動程序。FTDI驅(qū)動程序安裝完成后，顯示如圖2.5所示的界面。圖2.5CC3200SDKv1.1.0安裝完成（6）單擊“Finish”（完成）按鈕完成安裝，顯示ReadmeFile（自述文件）和CC3200WikiPage（維基網(wǎng)頁），維基網(wǎng)頁中有CC3200的詳細(xì)介紹。2.SDK目錄結(jié)構(gòu)CC3200SDK目錄結(jié)構(gòu)及其內(nèi)容說明如表2.1所示。表2.1CC3200SDK目錄結(jié)構(gòu)及其內(nèi)容說明（1）外設(shè)驅(qū)動程序庫。CC3200外設(shè)驅(qū)動程序庫簡要說明如表2.2所示。表2.2外設(shè)驅(qū)動程序庫簡要說明CC3200外設(shè)驅(qū)動API參見附錄A，詳細(xì)信息和使用方法參見文檔“docs\CC3200PeripheralDriverLibraryUser＇sGuide.chm”。（2）網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序庫。TISimpleLink架構(gòu)提供從基本設(shè)備管理到無線網(wǎng)絡(luò)配置和BSD套接字服務(wù)等一系列功能，為了更好地進(jìn)行設(shè)計，這些功能被分離成單獨的模塊，每個模塊代表不同的SimpleLink架構(gòu)功能。SimpleLink架構(gòu)組件如表2.3所示。表2.3SimpleLink架構(gòu)組件CC3200網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動API參見附錄B，詳細(xì)信息和使用方法參見網(wǎng)頁“docs\simplelink_api\programmers_guide.html”。（3）電源模式。MCU電源管理架構(gòu)庫允許用戶應(yīng)用程序利用下列電源管理模式?！袼撸⊿leep）?！裆钏撸―eepSleep）。●低功耗深睡眠（LPDS）?！裥菝撸℉ibernate）。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3100）支持下列低功耗策略?！裾＃J(rèn)）：數(shù)據(jù)傳送時間和功耗性能的最佳折中。●低功耗：僅用于收發(fā)（Transceiver）模式?！耖L睡眠間隔：在配置睡眠間隔（最長2s）后的下一個DTIM喚醒，僅用于客戶端套接字（ClientSocket）模式。（4）示例程序。CC3200SDK的example目錄中包含62個示例程序目錄，這些示例程序大致分為兩類：22個MCU示例程序和40個網(wǎng)絡(luò)示例程序，兩類示例程序的目錄名及其簡要說明分別如表2.4和表2.5所示。表2.4MCU示例程序簡要說明表2.5網(wǎng)絡(luò)示例程序簡要說明本書將以這些示例程序為核心，在示例程序分析的基礎(chǔ)上，介紹各部分的使用方法，并對部分示例程序進(jìn)行修改和改進(jìn)，增強程序功能。2.1.2集成開發(fā)環(huán)境（IDE）CC3200的集成開發(fā)環(huán)境（IDE）可以使用CCS（v6.1.0）、IAR（v7.30）或GCC（Linux環(huán)境），下面以CCS（v6.1.0）為例介紹集成開發(fā)環(huán)境的安裝和使用。1.CCS安裝CCS有在線和離線兩種安裝方法，CCSv6.1.0的離線安裝壓縮文件是“CCS0104_win32.zip”，將壓縮文件解壓縮后得到“CCS0104_win32”目錄，其中包含安裝文件“ccs_setup_0104.exe”，安裝步驟如下。（1）雙擊ccs_setup_0104.exe，顯示如圖2.6所示的許可協(xié)議。圖2.6CCS許可協(xié)議（2）閱讀許可協(xié)議，選中“Iacceptthetermsofthelicenseagreement”（我接受許可協(xié)議中的條款），單擊“Next”（下一步）按鈕，顯示如圖2.7所示的安裝目錄。圖2.7CCS安裝目錄（3）接受默認(rèn)安裝目錄或單擊“Browse”（瀏覽）按鈕修改安裝目錄，單擊“Next”（下一步）按鈕，顯示如圖2.8所示的處理器支持。圖2.8CCS處理器支持（4）選擇“SimpleLinkWirelessMCUs”下的“CC32xxDeviceSupport”和“TIARMCompiler”，單擊“Next”（下一步）按鈕，顯示如圖2.9所示的選擇調(diào)試探頭對話框。圖2.9CCS選擇調(diào)試探頭（5）接受默認(rèn)設(shè)置，單擊“Finish”（完成）按鈕開始安裝，安裝過程大約需要幾分鐘。安裝完成后，顯示如圖2.10所示的安裝成功對話框。（6）單擊“Finish”（完成）按鈕完成安裝，創(chuàng)建快捷方式并執(zhí)行CCS，顯示如圖2.11所示的選擇工作空間對話框。圖2.10CCS安裝成功圖2.11CCS選擇工作空間（7）接受默認(rèn)設(shè)置或修改工作空間目錄，選擇“Usethisasthedefaultanddonotaskagain”，單擊“OK”按鈕，顯示如圖2.12所示的CCS編輯界面。圖2.12CCS編輯界面正常使用時，單擊“File”（文件）→“SwitchWorkspace”（更換工作空間）→“Other…”（其他），可以隨時更換工作空間，更換工作空間后CCS將重新啟動。（8）單擊“GettingStarted”（開始）標(biāo)簽右上角的“AppCenter”（應(yīng)用中心），打開應(yīng)用中心標(biāo)簽，在搜索框中輸入“cc3200”，在搜索框右邊的下拉菜單中選擇“All”，搜索出“CC3200Add-On”和“TI-RTOSforSimpleLink”插件，單擊插件右下角的“Select”選中插件進(jìn)行更新，如圖2.13所示。圖2.13CCS應(yīng)用中心如果插件右下角顯示“UptoDate”（最新），則不需要更新。（9）單擊應(yīng)用中心左上角的“InstallSoftware”（安裝軟件），安裝選擇的插件。安裝過程中顯示許可協(xié)議對話框時，單擊“Iacceptthetermsofthelicenseagreement”（我接受許可協(xié)議中的條款），單擊“OK”按鈕。（10）安裝完成后，顯示“SoftwareUpdates”（軟件更新）對話框，單擊“Yes”（是）按鈕重新啟動CCS，如圖2.14所示。圖2.14CCS軟件更新對話框2.CCS使用CCS使用的主要內(nèi)容是編輯源文件、生成和調(diào)試目標(biāo)文件等，其中最主要的是調(diào)試目標(biāo)文件。下面以導(dǎo)入項目為例，簡單介紹CCS的使用。（1）單擊“Project”（項目）→“ImportCCSProjects…”（導(dǎo)入CCS項目），打開如圖2.15所示的導(dǎo)入CCS項目對話框。（2）單擊“Browse”（瀏覽）按鈕，選擇CC3200SDK安裝目錄，其中的CCS項目顯示在“Discoveredprojects”（發(fā)現(xiàn)項目）下。圖2.15導(dǎo)入CCS項目對話框選擇“blinky”項目，選項“Copyprojectsintoworkspace”（復(fù)制項目到工作空間）自動選中，且變?yōu)榛疑ú辉试S修改）。單擊“Finish”按鈕，CCS在工作空間目錄中創(chuàng)建blinky目錄，并將SDK中的blinky項目文件復(fù)制到blinky目錄，項目出現(xiàn)在CCS的“ProjectExplorer”（項目瀏覽器）視圖中（單擊項目名左邊的三角符號可以展開項目），如圖2.16所示。（3）右擊“ProjectExplorer”（項目瀏覽器）中的“blinky”項目，在彈出菜單中單擊“Properties”（屬性），打開“屬性”對話框，確認(rèn)“Device”（器件）選擇“CC3200”，選擇“Compilerversion”（編譯器版本）為“TIv5.2.2”，如圖2.17所示。圖2.16CCS項目瀏覽器圖2.17CCS項目屬性對話框（4）右擊“ProjectExplorer”（項目瀏覽器）中的“blinky”項目，在彈出菜單中單擊“BuildProject”（生成項目）生成項目目標(biāo)文件“blinky.out”。注意：第一次生成項目時，CCS需要生成編譯庫，因此生成時間大約需要幾分鐘。為了調(diào)試目標(biāo)文件，必須進(jìn)行目標(biāo)配置，步驟如下。（1）單擊“View”（視圖）→“TargetConfiguration”（目標(biāo)配置），打開如圖2.18所示的目標(biāo)配置視圖。（2）右擊“UserDefined”（用戶定義），在彈出菜單中單擊“ImportTargetConfiguration”（導(dǎo)入目標(biāo)配置），選擇“CC3200SDK”安裝目錄“tools\ccs_patch”目錄中的“CC3200.ccxml”文件，在“FileOperation”（文件操作）對話框中單擊“OK”按鈕復(fù)制文件，“CC3200.ccxml”出現(xiàn)在“UserDefined”（用戶定義）下，如圖2.19所示。圖2.18CCS目標(biāo)配置1圖2.19CCS目標(biāo)配置2（3）右擊“CC3200.ccxml”，在彈出菜單中單擊“SetasDefault”（設(shè)為默認(rèn)值），將“CC3200.ccxml”設(shè)為默認(rèn)配置。（4）用USB線將開發(fā)板連接到計算機，單擊“Run”（運行）→“Debug”（調(diào)試）或按“F11”鍵，CCS將目標(biāo)文件“blinky.out”下載到CC3200并進(jìn)入調(diào)試界面，如圖2.20所示。圖2.20CCS調(diào)試界面CCS調(diào)試界面主要包括調(diào)試工具欄、調(diào)試（Debug）視圖、變量（Variables）/表達(dá)式（Expressions）/寄存器（Registers）視圖、主程序（main.c）視圖和控制臺（Console）視圖等，其中調(diào)試工具欄如圖2.21所示。圖2.21CCS調(diào)試工具欄（5）單擊“Run”（運行）→“Resume”（運行）或單擊調(diào)試工具欄中的“Resume”（運行）按鈕或按“F8”鍵，運行程序，開發(fā)板上的3個用戶LED首先全部熄滅，然后紅LED、黃LED和綠LED依次循環(huán)閃爍。（6）單擊調(diào)試工具欄中的“Terminate”（結(jié)束）按鈕，結(jié)束調(diào)試返回編輯界面。CCS調(diào)試界面的具體使用參見后續(xù)章節(jié)的詳細(xì)介紹。3.重建SDK驅(qū)動程序庫為了使CCS能在新的安裝路徑中找到SDK驅(qū)動程序，需要重建SDK驅(qū)動程序庫，包括外設(shè)驅(qū)動程序庫、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序庫、操作系統(tǒng)程序庫和TI-RTOS配置等。重建SDK驅(qū)動程序庫的步驟如下。（1）參考圖2.15導(dǎo)入driverlib、oslib、simplelink、ti_rtos_config驅(qū)動程序庫項目。注意：在導(dǎo)入上述項目時，不要選擇“Copyprojectsintoworkspace”（復(fù)制項目到工作空間）選項，否則編譯程序?qū)o法找到新生成的庫文件。（2）右擊“ProjectExplorer”（項目瀏覽器）中的driverlib項目，在彈出菜單中單擊“Properties”（屬性），打開“屬性”對話框，選擇“Compilerversion”（編譯器版本）為TIv5.2.2，如圖2.17所示。（3）右擊“ProjectExplorer”（項目瀏覽器）中的driverlib項目，在彈出菜單中單擊“BuildProject”（生成項目）重建外設(shè)驅(qū)動程序庫。（4）重復(fù)步驟（2）和步驟（3），用相同的方法重建SimpleLink。注意：SimpleLink有4種配置（Configuration）：NON_OS、NON_OS_PM、OS和PM_framework，這4種配置需要分別進(jìn)行設(shè)置和重建，參見步驟（6）。（5）重建ti_rtos_config項目時，除在“屬性”對話框“main”標(biāo)簽選擇“Compilerversion”（編譯器版本）為“TIv5.2.2”外，還需要在“RTSC”標(biāo)簽選擇最新XDCtools和TI-RTOS版本，不選擇bios和uia，確認(rèn)“Target”（目標(biāo)）是“ti.targets.arm.elf.M4”，選擇“Platform”（平臺）為“ti.platforms.simplelink：CC3200”，如圖2.22所示。（6）重建oslib項目時，需首先在“屬性”對話框中選擇“Configuration”（配置）為ti_rtos，單擊“ManageConfigurations…”（管理配置）按鈕打開管理配置對話框進(jìn)行配置管理，如圖2.23所示，然后在“main”標(biāo)簽選擇“Compilerversion”（編譯器版本）為“TIv5.2.2”。注意：oslib項目使用了ti_rtos_config項目，因此必須先重建ti_rtos_config項目，再重建oslib項目。圖2.22ti_rtos_config項目屬性對話框圖2.23oslib項目管理配置對話框2.1.3實用程序CC3200的實用工具主要有PinMux和UniFlash。1.PinMuxPinMux為通用引腳的個性化選擇提供便利的接口，PinMux根據(jù)選擇信息生成的源文件可直接包含在項目中。PinMuxv3.0的安裝文件是“pinmux-3.0.334-setup.exe”，PinMuxv3.0在Windows7中的安裝步驟如下。（1）雙擊pinmux-3.0.334-setup.exe，顯示如圖2.24所示的安裝向?qū)?。圖2.24PinMux安裝向?qū)В?）單擊“Next”（下一步）按鈕，顯示如圖2.25所示的許可協(xié)議。圖2.25PinMux許可協(xié)議（3）閱讀許可協(xié)議，選中“Iaccepttheagreement”（我接受此協(xié)議），單擊“Next”（下一步）按鈕，顯示如圖2.26所示的安裝目錄。圖2.26PinMux安裝目錄（4）接受默認(rèn)安裝目錄或修改安裝目錄，單擊“Next”（下一步）按鈕兩次，開始安裝。安裝完成后，顯示如圖2.27所示的安裝完成對話框。圖2.27PinMux安裝完成（5）單擊“Finish”（完成）按鈕，創(chuàng)建桌面快捷方式，并執(zhí)行PinMux。PinMux的使用請參考3.1.4節(jié)。2.UniFlashUniFlash用于將固件、應(yīng)用程序和證書等編程到串行閃存。UniFlashv3.2的安裝文件是“uniflash_cc3xxx_setup_0123.exe”，在Windows7中的安裝步驟如下。（1）雙擊uniflash_cc3xxx_setup_0123.exe，顯示如圖2.28所示的安裝向?qū)?。圖2.28UniFlash安裝向?qū)В?）單擊“Next”（下一步）按鈕，顯示如圖2.29所示的許可協(xié)議。圖2.29UniFlash許可協(xié)議（3）閱讀許可協(xié)議，選中“Iaccepttheagreement”（我接受此協(xié)議），單擊“Next”（下一步）按鈕，顯示如圖2.30所示的安裝目錄。（4）接受默認(rèn)安裝目錄或修改安裝目錄，單擊“Next”（下一步）按鈕兩次，開始安裝。安裝完成后，顯示如圖2.31所示的安裝完成對話框。（5）單擊“Finish”（完成），創(chuàng)建快捷方式，并執(zhí)行UniFlash。UniFlash的使用請參考2.2.2節(jié)和8.2節(jié)。圖2.30UniFlash安裝目錄圖2.31UniFlash安裝完成2.1.4支持工具CC3200的支持工具主要有超級終端、Iperf和SmartConfig等。1.超級終端超級終端是一個通用的串行交互軟件，可以通過串口、調(diào)制解調(diào)器或以太網(wǎng)連接到其他計算機、Telnet站點、公告板系統(tǒng)（BBS）、聯(lián)機服務(wù)和主機，以及嵌入式系統(tǒng)等。WindowsXP自帶超級終端，而Windows7中沒有超級終端，可以將WindowsXP自帶的超級終端復(fù)制到Windows7中使用，也可以使用其他的串口通信工具。WindowsXP自帶的超級終端包含“C：\ProgramFiles\WindowsNT\hypertrm.exe”和“C：\WINDOWS\system32\hypertrm.dll”兩個文件。下面以TeraTerm為例，介紹Windows7中超級終端的安裝和設(shè)置。TeraTerm是一款簡單但功能強大的開源終端仿真器，主要特性如下?！裰С諸elnet和SSH2?！駜?nèi)置Web服務(wù)?！馮eraTerm宏語言?！衩赓M。TeraTermv4.85的安裝文件是“teraterm485.exe”，TeraTermv4.85在Windows7中的安裝步驟如下。（1）雙擊teraterm485.exe，顯示如圖2.32所示的安裝向?qū)АD2.32TeraTerm安裝向?qū)В?）單擊“Next”（下一步）按鈕，顯示如圖2.33所示的許可協(xié)議。圖2.33TeraTerm許可協(xié)議（3）閱讀許可協(xié)議，單擊“Iaccepttheagreement”（我接受此協(xié)議），單擊“Next”（下一步）按鈕，顯示如圖2.34所示的安裝目錄。（4）接受默認(rèn)安裝目錄或修改安裝目錄，單擊“Next”（下一步）按鈕，顯示如圖2.35所示的選擇組件對話框。（5）接受默認(rèn)選擇或選擇其他安裝方式，單擊“Next”（下一步）按鈕，顯示如圖2.36所示的選擇語言對話框。圖2.34TeraTerm安裝目錄圖2.35TeraTerm選擇組件圖2.36TeraTerm選擇語言（6）接受默認(rèn)選擇或選擇Chinese（Simplified）（簡體中文），單擊“Next”（下一步）按鈕，顯示如圖2.37所示的選擇開始菜單文件夾對話框。圖2.37TeraTerm選擇開始菜單文件夾（7）單擊“Next”（下一步）按鈕接受默認(rèn)選擇，顯示如圖2.38所示的選擇添加任務(wù)對話框。圖2.38TeraTerm選擇添加任務(wù)（8）單擊“Next”（下一步）按鈕接受默認(rèn)選擇，顯示如圖2.39所示的準(zhǔn)備安裝對話框。圖2.39TeraTerm準(zhǔn)備安裝（9）單擊“Install”（安裝）按鈕，開始安裝TeraTerm，安裝完成后，顯示如圖2.40所示的安裝完成對話框。（10）選擇“LaunchTeraTerm”（執(zhí)行TeraTerm），單擊“Finish”（完成）按鈕，完成安裝并執(zhí)行TeraTerm，顯示如圖2.41所示的新建連接對話框。圖2.40TeraTerm安裝完成圖2.41TeraTerm新建連接（11）單擊“串口”，如果已將CC3200LaunchPad等硬件開發(fā)平臺連接到PC，并且正確安裝了FTDI驅(qū)動程序，則“端口”下拉列表中會出現(xiàn)USB-UART轉(zhuǎn)換后的串行端口（如COM22），選擇該串行端口，單擊“確定”按鈕，顯示TeraTerm窗口。（12）單擊TeraTerm“設(shè)置”菜單下的“窗口”菜單項，打開如圖2.42所示的窗口設(shè)置對話框。圖2.42TeraTerm“窗口設(shè)置”對話框（13）選擇“光標(biāo)形狀”為“橫線”，單擊“翻轉(zhuǎn)”按鈕，將黑底白字翻轉(zhuǎn)為白底黑字，單擊“確定”按鈕關(guān)閉“窗口設(shè)置”對話框。（14）單擊TeraTerm“設(shè)置”菜單下的“字體”菜單項，打開如圖2.43所示的字體對話框。（15）選擇“字體”為Consolas，單擊“確定”按鈕關(guān)閉字體對話框。（16）單擊TeraTerm“設(shè)置”菜單下的“串口”菜單項，打開如圖2.44所示的串口設(shè)置的對話框。圖2.43TeraTerm“字體”對話框圖2.44TeraTerm“串口設(shè)置”對話框（17）選擇“波特率”為115200，單擊“確定”按鈕關(guān)閉串口設(shè)置對話框。（18）單擊TeraTerm“設(shè)置”菜單下的“保存配置”菜單項，打開如圖2.45所示的保存配置對話框。圖2.45TeraTerm“保存配置”對話框（19）單擊“保存”按鈕保存配置，關(guān)閉保存配置對話框，完成TeraTerm設(shè)置。2.IperfIperf是一個網(wǎng)絡(luò)性能測試工具，可以測試最大TCP和UDP帶寬性能。Iperf具有多種參數(shù)，可以根據(jù)需要調(diào)整。Iperf可以報告帶寬、延遲抖動和數(shù)據(jù)包丟失等。Iperf有UNIX/Linux版、Windows版和Android版等多種版本。為了測試方便，可在Android手機上安裝Android版，Android版的安裝文件是Iperf.apk，其安裝和一般Android手機軟件的安裝方法相同。3.SmartConfigSmartConfig技術(shù)是TI獨特的一步式Wi-Fi智能配置技術(shù)，允許多個CC3200設(shè)備快速高效地連接到Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)?？紤]到CC3200設(shè)備通常沒有用于輸入Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)名稱和密碼的顯示屏或鍵盤，SmartConfig技術(shù)為用戶提供了將基于CC3200的設(shè)備輕松連接到接入點的能力。SmartConfigAndroid版的安裝文件是SmartConfigCC3X.apk，其安裝和一般Android手機軟件的安裝方法相同。2.1.5ROM服務(wù)CC3200ROM中包含啟動引導(dǎo)程序和外設(shè)驅(qū)動庫。啟動引導(dǎo)程序允許用戶更新串行閃存中的應(yīng)用程序映像和其他用戶文件，同時還負(fù)責(zé)將串行閃存中的應(yīng)用程序加載到應(yīng)用MCU的RAM中。在ROM中提供外設(shè)驅(qū)動庫可以減少應(yīng)用程序占用RAM的容量。1.啟動引導(dǎo)程序啟動引導(dǎo)程序駐留在應(yīng)用MCU的ROM中，包括更新/下載和自舉兩項功能。●更新/下載：下載應(yīng)用程序映像到CC3200，下載功能只有在CC3200的UART裝載模式（LDfrUART：SoP[2：0]=100）時才能使用?！褡耘e：負(fù)責(zé)掃描串行閃存中的有效應(yīng)用程序映像，將有效應(yīng)用程序映像加載到應(yīng)用MCU的RAM中，并將運行控制交給應(yīng)用程序。（1）啟動引導(dǎo)模式。CC3200有3個上電感知（SoP）引腳，可以設(shè)置下列三種操作模式。①Fn4WJ（SoP[2：0]=000）：4線JTAG功能開發(fā)模式，4個JTAG引腳TDI、TDO、TMS和TCK用于調(diào)試器連接，啟動時將應(yīng)用程序映像從串行閃存加載到RAM中運行。②Fn2WJ（SoP[2：0]=001）：2線SWD功能開發(fā)模式，2個SWD引腳TMS和TCK用于調(diào)試器連接，啟動時將應(yīng)用程序映像從串行閃存加載到RAM中運行。③LDfrUART（SoP[2：0]=100）：UART下載模式，在開發(fā)和OEM裝配時通過UART將應(yīng)用程序映像下載到串行閃存。與啟動引導(dǎo)相關(guān)的是Fn4WJ（SoP[2：0]=000：4線JTAG功能開發(fā)模式）和LDfrUART（SoP[2：0]=100：UART下載模式）。（2）啟動引導(dǎo)程序和用戶應(yīng)用程序共享MCURAM。在UART下載模式，啟動引導(dǎo)程序需要內(nèi)存資源，這些資源來自MCURAM，啟動引導(dǎo)程序使用的RAM容量是16KB。對于256KB的MCURAM，用戶應(yīng)用程序映像需要限制在240KB，因此開發(fā)者需要關(guān)注以下兩個關(guān)鍵點。①MCURAM的地址范圍0x20000000～0x20003FFF（16KB）被啟動引導(dǎo)程序和用戶應(yīng)用程序共享。當(dāng)啟動引導(dǎo)程序?qū)?yīng)用程序映像從串行閃存加載到RAM時，該區(qū)域被啟動引導(dǎo)程序獨占，一旦啟動引導(dǎo)程序?qū)⑦\行控制交給應(yīng)用程序，該區(qū)域?qū)⒆鳛閼?yīng)用程序的數(shù)據(jù)段使用。②MCURAM的地址范圍0x20004000～0x2003FFFF（240KB）被用戶應(yīng)用程序獨占，用戶應(yīng)用程序映像總是被加載到0x20004000開始的該區(qū)域。2.外設(shè)驅(qū)動庫應(yīng)用MCUROM中的外設(shè)驅(qū)動程序可以被用戶應(yīng)用程序調(diào)用，外設(shè)驅(qū)動程序的源代碼可在SDK中使用，開發(fā)者可以選擇生成從RAM直接使用設(shè)備驅(qū)動程序的應(yīng)用程序。ROMAPI使用“重定向”方法進(jìn)行調(diào)用，以允許未來擴展時ROM中訪問函數(shù)的位置向后兼容，未來版本的API位置可能改變，但API表不會變。ROM中的主子兩級表解決了API的訪問入口問題，主表中每個外設(shè)對應(yīng)一個指向各自子表的指針，子表中每個相關(guān)外設(shè)的API對應(yīng)一個指向各自API的指針。主表存放在ROM的開始地址為0x0000040C，部分內(nèi)容如表2.6所示，其中中斷子表的部分內(nèi)容如表2.7所示。表2.6ROMAPI主表部分內(nèi)容表2.7ROMAPI中斷子表部分內(nèi)容主表和各子表的詳細(xì)內(nèi)容參見“driverlib\rom.h”文件。（1）用ROMAPI替代RAMAPI的步驟如下。①所有使用ROMAPI的.c文件都應(yīng)該包含下列頭文件。②所有項目文件應(yīng)該添加全局預(yù)處理定義“TARGET_IS_CC3200”。③所有API調(diào)用的API名稱前應(yīng)該添加“MAP_”。④重建所有相關(guān)項目。（2）用RAMAPI修補ROMAPI的步驟如下。①在“\driverlib\rom_patch.h”文件中為所有需要修補的API添加定義。②重建所有相關(guān)項目。（3）重新用RAMAPI連接用戶應(yīng)用程序的步驟如下。①從所有使用API的項目文件中刪除全局預(yù)處理定義“TARGET_IS_CC3200”。②重建所有相關(guān)項目。2.2硬件開發(fā)環(huán)境CC3200的硬件開發(fā)環(huán)境可以使用TI的CC3200LaunchPad，也可以使用其他兼容硬件開發(fā)環(huán)境。CC3200LaunchPad是TI開發(fā)的CC3200硬件開發(fā)平臺，使用FTDI器件實現(xiàn)板載調(diào)試和UART-USB轉(zhuǎn)換，并且包含溫度傳感器和加速度傳感器提供開包即用體驗。CC3200LaunchPad具有下列特性?！馛C3200Wi-FiMCU，支持站點和接入點模式，支持SmartConfig和WPS網(wǎng)絡(luò)配置?！癜遢d閃存（1MB）可通過USB在PC上使用UniFlash進(jìn)行更新?！癜遢dFTDI器件可實現(xiàn)JTAG調(diào)試和UART-USB轉(zhuǎn)換?！癜遢d溫度傳感器和加速度傳感器可提供開包即用體驗?！裎⑿蚒SB連接器用于供電、調(diào)試和UART通信?！裰С?線JTAG和2線SWD?！?個20引腳連接器可實現(xiàn)與其他LaunchPad兼容設(shè)備的連接?！?個按鍵和3個LED用于用戶交互?！窨赏ㄟ^修改電容器選擇板載天線和外接天線?！窨捎?節(jié)AA堿性電池供電運行。CC3200LaunchPad的功能框圖、實物圖和連接關(guān)系參見附錄E。2.2.1TICC3200LaunchPad開包即用體驗CC3200LaunchPad預(yù)裝了out_of_box項目，利用板載溫度傳感器和加速度傳感器，以及LED可提供開包即用體驗，體驗步驟如下（out_of_box項目的詳細(xì)分析請參考8.2節(jié)）。（1）確認(rèn)CC3200LaunchPad的J2（1-2）、J3（1-2）、J6（2-3）、J7（2-3）、J8（1-2）、J9（1-2）、J10（1-2）、J11（1-2）、J12（1-2）、J13（1-2）和J22.P1（1-2）用短路塊連接，參見圖E.2。警告：用短路塊連接J22.P1（1-2）時要特別注意，不要誤將短路塊連接到J22.P3（1-2）上，否則會造成電源短路（J22.P3.1是5V電源，J22.P3.2是GND）！圖2.46設(shè)備準(zhǔn)備就緒為了防止誤連接，可以將J22.P3.1往外掰彎。將CC3200LaunchPad通過USB線與PC連接，CC3200LaunchPad上的D1（黃LED，復(fù)位指示）、D4（紅LED，電源指示）、D5（綠LED）和D6（黃LED）亮，D7（紅LED）閃爍3次然后熄滅（如果D7不閃爍，嘗試按一下CC3200LaunchPad上的RESET按鍵），CC3200LaunchPad進(jìn)入接入點模式。同時，PC自動加載FTDI驅(qū)動程序，加載完成后在設(shè)備管理器中可以看到圖2.46所示內(nèi)容，從圖中可以看出：FTDI的端口A用于JTAG接口，端口B用于UART接口，UART的接口號是COM22（實際情況可能不同）。注意：記住UART的接口號COM22，UniFlash中要用！（2）在手機（或平板電腦或筆記本電腦）上打開Wi-Fi，連接mysimplelink-054D6C（實際情況可能不同）。（3）在手機（或平板電腦或筆記本電腦）上打開網(wǎng)頁瀏覽器，輸入“”，顯示如圖2.47所示的歡迎界面。（4）單擊“Demos”（演示）標(biāo)簽，顯示如圖2.48所示的演示界面，在演示界面的下方有4個應(yīng)用演示按鈕，分別為家庭自動化、家用電器、安全保障和智能能源。圖2.47歡迎界面圖2.48演示界面（5）單擊演示界面左下角的家庭自動化演示按鈕，顯示如圖2.49所示的家庭自動化界面1。（6）單擊左邊的開關(guān)，開關(guān)打開（On），草地左下角的噴頭間歇噴水，如圖2.50所示，同時CC3200LaunchPad上的D7（紅LED）閃爍。圖2.49家庭自動化界面1圖2.50家庭自動化界面2（7）單擊家用電器按鈕，顯示如圖2.51所示的家用電器界面1。（8）用手觸摸CC3200LaunchPad上的溫度傳感器，水溫（WaterTemp）發(fā)生變化；拿起CC3200LaunchPad，烘干機（Dryer）從停止（Stopped）變?yōu)檫\行（Running），如圖2.52所示。圖2.51家用電器界面1圖2.52家用電器界面2（9）單擊安全保障按鈕，顯示如圖2.53所示的安全保障界面1。（10）單擊左邊的開關(guān)，開關(guān)打開（On），拿起CC3200LaunchPad，系統(tǒng)報警，如圖2.54所示。圖2.53安全保障界面1圖2.54安全保障界面2（11）單擊智能能源按鈕，顯示如圖2.55所示的智能能源界面。（12）單擊箭頭可以減小或增大所需溫度（DesiredTemperature），用手觸摸CC3200LaunchPad上的溫度傳感器，當(dāng)前溫度（CurrentTemperature）發(fā)生變化。所需溫度低于當(dāng)前溫度時CC3200LaunchPad上的D7（紅LED）閃爍，高于時D7（紅LED）常亮，相等時D7（紅LED）熄滅。圖2.55智能能源界面2.2.2服務(wù)包更新如果CC3200LaunchPad上服務(wù)包是SDKv0.5.1/v0.5.2或v1.0.0，需要用UniFlash更新到SDKv1.1.0，SDKv1.1.0服務(wù)包的安裝文件是“CC31xx_CC32xx_ServicePack-0.0-windows-installer.exe”，執(zhí)行上述文件將服務(wù)包安裝到默認(rèn)目錄，其中包含“servicepack_0.0.bin”服務(wù)包文件。服務(wù)包更新的具體步驟如下。（1）拔掉CC3200LaunchPad上連接J22.P1（1-2）的短路塊，將J15（1-2）用短路塊連接，并確認(rèn)J2（1-2）、J3（1-2）、J6（2-3）、J7（2-3）、J8（1-2）、J9（1-2）、J10（1-2）、J11（1-2）、J12（1-2）和J13（1-2）用短路塊連接。（2）將CC3200LaunchPad通過USB線與PC連接。（3）執(zhí)行CCSUniFlash-CC3xxxEdition3.2.0（D：\TI\uniflash_3.2\eclipse\uniflash.exe），顯示如圖2.56所示的CCSUniFlash窗口。圖2.56CCSUniFlash窗口（4）單擊“File”（文件）菜單下的“NewConfiguratiom”（新建配置）菜單項或單擊“QuickStartGuide”（快速開始指南）下的“NewTargetConfiguratiom”（新建目標(biāo)配置）打開如圖2.57所示的新建配置對話框。圖2.57UniFlash“新建配置”對話框（5）單擊“OK”按鈕接收默認(rèn)目標(biāo)設(shè)置，顯示如圖2.58所示的新建配置窗口。圖2.58UniFlash新建配置窗口（6a）在“COMPort”（COM接口）下輸入圖2.46中顯示的UART接口號“22”，單擊“ServicePackProgramming”（服務(wù)包編程）按鈕打開servicepack_0.0.bin，開始更新服務(wù)包，Console（控制臺）下顯示更新過程。注意：如果編程過程中止，控制臺顯示“pleaserestartthedevice”（請重啟設(shè)備），則需按一下開發(fā)板上的復(fù)位鍵重新啟動設(shè)備。單擊“ServicePackProgramming”（服務(wù)包編程）按鈕右邊的“here”（這里）鏈接可從TI官網(wǎng)上下載最新的服務(wù)包。UniFlash除了可以更新服務(wù)包外，還可以將用戶應(yīng)用程序映像編程到串行閃存中，具體步驟和更新服務(wù)包相似，不同的是：（6b）輸入UART接口號后，單擊左側(cè)“SystemFiles”（系統(tǒng)文件）下的“/sys/mcuimg.bin”，再單擊右側(cè)的“Browse”（瀏覽）按鈕，打開需要編程的應(yīng)用程序映像文件，并選中“Erase”（擦除）和“Update”（更新），如圖2.59所示。（7）單擊左側(cè)的“CC31xFlashSetupandControl”，再單擊右側(cè)的“Program”（編程）按鈕，將應(yīng)用程序二進(jìn)制映像文件編程到串行閃存中。圖2.59UniFlash選擇編程文件（8）編程完成后，拔掉CC3200LaunchPad上連接J15（1-2）的短路塊，按一下“RESET”（復(fù)位）按鍵SW1，開始執(zhí)行用戶程序。和前面的版本相比，UniFlashv0123除了包含“SystemFiles”（系統(tǒng)文件）外，還包含“UserFiles”（用戶文件）和“CC31xx/CC322xxConfigGroups”（CC31xx/CC322xx配置組），特別是CC31xx/CC322xx配置組的設(shè)置，極大地方便了Wi-Fi的配置。CC31xx/CC322xx配置組包含下列內(nèi)容。●DeviceRole：設(shè)備角色，包括站點、接入點和點對點?！馭tation：站點，包括MAC地址、發(fā)射功率、電源策略和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等?！馎P：接入點，包括MAC地址、名稱、安全類型、密碼和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等。●P2P：點對點，包括MAC地址、發(fā)射功率、電源策略和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等?！馪rofiles：配置文件，包括名稱、優(yōu)先級和安全類型等?！馠TTPServer：HTTP服務(wù)器，包括端口號等。●DHCPServer：DHCP服務(wù)器，包括租用時間和起止IP地址。●mDNSClient：mDNS客戶端，包括服務(wù)名稱等?！馭martConfig：智能配置，包括默認(rèn)組密碼等。第3章片內(nèi)外設(shè)接口應(yīng)用CC3200支持下列片內(nèi)外設(shè)接口。●通用輸入輸出接口（GPIO）?！翊挟惒绞瞻l(fā)器接口（UART）?！翊型庠O(shè)接口（SPI）?！駜?nèi)部集成電路總線接口（I2C）。●多通道音頻串行接口（McASP）?！馭D/MMC接口?！癫⑿袛z像頭接口。本章主要在分析片內(nèi)接口示例程序的基礎(chǔ)上，介紹片內(nèi)接口的使用，并對示例程序進(jìn)行修改，完善示例程序的功能。3.1GPIO接口應(yīng)用CC3200的所有數(shù)字引腳和部分模擬引腳可作為通用輸入/輸出（GPIO）使用，GPIO分為4組（GPIOA0～3），每組8個（具體引腳分配參見表D.1）?！馟PIOA0：GPIO_00～GPIO_07，對應(yīng)GPIOA0.0～GPIOA0.7?！馟PIOA1：GPIO_08～GPIO_15，對應(yīng)GPIOA1.0～GPIOA1.7。●GPIOA2：GPIO_16～GPIO_23，對應(yīng)GPIOA2.0～GPIOA2.7?！馟PIOA3：GPIO_24～GPIO_31，對應(yīng)GPIOA3.0～GPIOA3.7。CC3200GPIO具有下列特性?！窀鶕?jù)功能引腳的配置不同，GPIO的數(shù)量多達(dá)27個。●所有GPIO引腳具有中斷能力。?電平有效或邊沿有效。?上升沿或下降沿。?可選擇中斷屏蔽?！窨梢杂糜谟|發(fā)DMA操作。●可選擇作為喚醒源。●可編程引腳配置。?內(nèi)部10μA上拉或下拉。?2mA、4mA、6mA、8mA、10mA、12mA、14mA可配置驅(qū)動能力。?開漏模式?！窨赏ㄟ^高速內(nèi)部總線矩陣進(jìn)行GPIO寄存器讀操作。3.1.1GPIO示例程序分析GPIO示例程序在“example\blinky”目錄中，Blinky項目CC3200LaunchPad電路如圖3.1所示。圖3.1Blinky項目CC3200LaunchPad電路圖兩個用戶按鍵SW2和SW3分別通過GPIO_22（PIN_15）和GPIO_13（PIN_04）與CC3200相連，按鍵未按下時GPIO為低電平，按鍵按下時GPIO為高電平。3個用戶LEDD5～D7分別通過驅(qū)動電路和GPIO_11（PIN_02）、GPIO_10（PIN_01）和GPIO_09（PIN_64）與CC3200相連，GPIO輸出低電平時LED熄滅，GPIO輸出高電平時LED點亮。（1）將CC3200LaunchPad通過USB線與PC連接。（2）參考2.1.2節(jié)中的“CCS使用”，將Blinky項目導(dǎo)入CCS，在“ProjectExplorer”（項目瀏覽器）視圖中可以看出，Blinky項目包含下列4個程序文件?！駇ain.c：主程序文件。●pinmux.c：PinMux應(yīng)用程序生成的GPIO引腳配置程序文件。●gpio_if.c：GPIO接口驅(qū)動程序文件?！駍tartup_ccs.c：CCS啟動程序文件。Blinky項目程序流程圖如圖3.2所示。圖3.2Blinky項目程序流程圖（3）在CCS中單擊“Project”（項目）→“Properties”（屬性）或右擊“ProjectExplorer”（項目瀏覽器）中的Blinky項目，在彈出菜單中單擊“Properties”（屬性），打開“屬性”對話框，確認(rèn)“Device”（器件）選擇CC3200，選擇“Compilerversion”（編譯器版本）為TIv5.2.2，參見圖2.17。（4）單擊“View”（視圖）→“TargetConfiguration”（目標(biāo)配置），打開“目標(biāo)配置”視圖，確認(rèn)默認(rèn)的目標(biāo)配置為CC3200.ccxml，如圖3.3所示。圖3.3Blinky項目“目標(biāo)配置”視圖（5）在CCS中單擊“Run”（運行）→“Debug”（調(diào)試）或按“F11”鍵，CCS首先編譯生成目標(biāo)文件blinky.out，然后將目標(biāo)文件blinky.out下載到CC3200并進(jìn)入調(diào)試界面。（6）單擊“Run”（運行）→“Resume”（運行）或單擊調(diào)試工具欄中的“Resume”（運行）按鈕或按“F8”鍵，運行程序，開發(fā)板上的3個用戶LED首先全部熄滅，然后紅LED、黃LED和綠LED依次循環(huán)閃爍。（7）單擊調(diào)試工具欄中的“Suspend”（暫停）按鈕暫停程序的運行。（8）單擊調(diào)試工具欄中的“Restart”（重新開始）按鈕，程序停在main（）函數(shù)的開始處，如圖3.4所示。圖3.4Blinky項目main（）函數(shù)注意：在程序的分析過程中，可隨時單擊“Restart”（重新開始）按鈕復(fù)位程序。下面詳細(xì)介紹程序的分析步驟，主要包括下列內(nèi)容。●初始化開發(fā)板：BoardInit（）?！褚_復(fù)用配置：PinMuxConfig（）?！馤ED操作。1.初始化開發(fā)板BoardInit（）單擊調(diào)試工具欄中的“StepInto”（單步進(jìn)入）按鈕兩次，進(jìn)入BoardInit（）函數(shù)，如圖3.5所示。圖3.5Blinky項目BoardInit（）函數(shù)從圖3.5中可以看出，初始化開發(fā)板BoardInit（）包括下列內(nèi)容?！裨O(shè)置中斷向量表：IntVTableBaseSet（）。●允許處理器中斷：IntMasterEnable（）。●允許中斷：IntEnable（）?！癯跏蓟疢CU：PRCMCC3200MCUInit（）。（1）設(shè)置中斷向量表IntVTableBaseSet（）。功能：設(shè)置中斷向量表基地址。參數(shù)說明：ulVtableBase，中斷向量表基地址，中斷向量表在startup_ccs.c中定義。IntVTableBaseSet（）的聲明在interrupt.h中，代碼在interrupt.c中。（2）允許處理器中斷IntMasterEnable（）。功能：允許處理器中斷。IntMasterEnable（）調(diào)用CPUcpsie（）實現(xiàn)允許處理器中斷操作，其聲明在interrupt.h中，代碼在interrupt.c中。功能：允許CPU中斷。CPUcpsie（）調(diào)用匯編語言程序段實現(xiàn)允許CPU中斷操作，其聲明在cpu.h中，代碼在cpu.c中。（3）允許中斷IntEnable（）。功能：允許中斷。參數(shù)說明：ulInterrupt，中斷號，F(xiàn)AULT_SYSTICK是SysTick的中斷號常量，中斷號是15，在hw_ints.h中定義。IntEnable（）的聲明在interrupt.h中，代碼在interrupt.c中。（4）初始化MCUPRCMCC3200MCUInit（）。功能：初始化MCU。加電啟動或從低功耗休眠模式退出時，應(yīng)用程序應(yīng)該通過調(diào)用PRCMCC3200MCUInit（）配置MCU參數(shù)。PRCMCC3200MCUInit（）的聲明在prcm.h中，代碼在prcm.c中。單擊調(diào)試工具欄中的“StepReturn”（單步返回）按鈕，運行上述函數(shù)，然后退出BoardInit（）函數(shù)，回到main（）函數(shù)的PinMuxConfig（）語句。2.引腳復(fù)用配置PinMuxConfig（）引腳復(fù)用配置程序由PinMux應(yīng)用程序根據(jù)設(shè)計須自動生成，程序代碼在pinmux.c或rom_pin_mux_config.c中，其中調(diào)用了相應(yīng)的PRCM、PIN和GPIOAPI函數(shù)。單擊調(diào)試工具欄中的“StepInto”（單步進(jìn)入）按鈕，進(jìn)入PinMuxConfig（）函數(shù)，如圖3.6所示。圖3.6Blinky項目PinMuxConfig（）函數(shù)從圖中可以看出：GPIO引腳復(fù)用配置包括下列內(nèi)容?！裨试SGPIO時鐘：PRCMPeripheralClkEnable（）?！衽渲肎PIO引腳：PinTypeGPIO（）?！衽渲肎PIO方向：GPIODirModeSet（）。（1）允許GPIO時鐘PRCMPeripheralClkEnable（）。①單擊調(diào)試工具欄中的“StepInto”（單步進(jìn)入）按鈕兩次，進(jìn)入PRCMPeripheralClkEnable（）函數(shù)，如圖3.7所示。圖3.7Blinky項目PRCMPeripheralClkEnable（）函數(shù)從圖3.7中可以看出，PRCMPeripheralClkEnable（）等API函數(shù)通過硬件寄存器操作HWREG（）實現(xiàn)相應(yīng)的功能。功能：允許外設(shè)時鐘。參數(shù)說明：●ulPeripheral：外設(shè)號，GPIOA0～3的外設(shè)號是6～9，在prcm.h中定義?！駏lClkFlags：時鐘標(biāo)志，設(shè)置值是PRCM_RUN_MODE_CLK（運行模式時鐘）。ulClkFlags包括下列值。?PRCM_RUN_MODE_CLK：運行模式時鐘，0x00000001。?PRCM_SLP_MODE_CLK：睡眠模式時鐘，0x00000100。?PRCM_DSLP_MODE_CLK：深睡眠模式時鐘，0x00010000。PRCMPeripheralClkEnable（）的聲明在prcm.h中，代碼在prcm.c中。②單擊調(diào)試工具欄中的“StepReturn”（單步返回）按鈕，運行上述函數(shù)，然后退出函數(shù)，返回到PinMux