nRF52810使用官网SDK开发入门教程一概述

近来,物联网已成为大势所趋,VR与AR正方兴未艾,各种手环、遥控、智能家居也在粉墨登场。技术前沿的领航者们已经快马加鞭,各种意志与暗示也在上传下达。物联网,无线通讯,移动互联,将成为新的目标与宠儿。最近开的电赛动员会上已经明确而彻底的传达了“互联网+”的精神,甚至要用手机做APP来操控云云,总之是无线通信已经被摆在了前所未有的位置上。

现在常用的有规范标准的无限通信协议主要有WiFi(802.11a/b/g/n),蓝牙(Bluetooth),ZigBee(802.15.4)等等,他们各有各的优点与不足。

WiFi的功耗太大,速率高,适合来传输数据流(文件),而不是做控制,距离较短。蓝牙功耗很低(BLE),而且历史悠久,技术成熟,是手机的标配,距离适中,适合做控制以及小规模的数据传输。(BLE是低功耗蓝牙的意思,也就是指蓝牙4.2。)ZigBee功耗也很低,且通信距离较远,传输速率很低,是专为自动控制设计的通信协议,但目前技术仍不够成熟,且组网较为复杂。

此外还有Z-wave,Threa;6LoWPAN似乎也很有潜力,但是目前才刚刚开始。ANT等各种无线通信协议,但是不如以上几种通用程度高作为无线通信入门,我选择了从蓝牙开始。市面上常见的蓝牙模块有很多,TI的CC系列,Dialog的DA系列,以及Nordic的nRF系列都是很优秀的产品。

Dialog的产品硬件结构较特殊,整体成本低但是开发复杂,CC系列和nRF系列都是资料资源丰富且广泛使用的产品,我所选择的产品就是Nordic的nRF52810,支持蓝牙4.2(BLE),甚至可以支持5.0。这些蓝牙模块多半都是带有MCU核的,或者说根本就是一个MCU带有蓝牙功能。相对于TI产品,nRF52810的硬件资源要丰厚许多(Cortex-M4F,512KFlash,64KRAM,xxAA版),这也就意味着更大规模的工程成为可能。

开发板不想买了,因为已经习惯了用TI的TM4C1294进行开发,所以一般主体工程都是靠1294完成,学习52832主要是想熟练蓝牙的配置与使用。于是买了个最小系统板(严格来说都不算,只是把所有引脚引出来而已,然后加一段镀铜天线),然后就遇到了许多问题。

之前用1294时是TI官方的EvaluationKit板,自带仿真模块(StellarisICDI),只要驱动一装就能刷金程序然后Debug调试。因此也从来没有考虑过什么接口仿真的问题。现在对着52810芯片手册上的管脚图,只找到了两个SWDIO和SWDCLK引脚,对于具体如何把程序烧写进去依然一无所知。回想起其他用32开发板的情况,似乎需要一个名为Jlink的东东?快速上淘宝翻了下52810开发板的情况,确实如此,Jlink仿真器是必须的,开发板上已经预留好了20脚的JTAG接口,直接将仿真器连在开发板与PC中间,再辅以相应的驱动程序就能实现下载与仿真。但是我买的产品上可没有JTAG接口,而且SWD和JTAG似乎也不太一样的吧?

一顿搜索,大概对JTAG,SWD,JLink都有了一番了解。JTAG和SWD确实是不一样的协议,Jlink本身默认JTAG,但是从JLinkV6以后,Jlink仿真器也开始支持SWD,到了V8以后,对SWD的支持已经相当不错了。于是又买了块Jlink仿真器,说是给nrf5系列专用的V8,一个仿真器比两个我买的52810板还贵,拿到手以后,做工让我瞬间就断定是盗版货了。。还好上面似乎有标识JTAG+SWD...在52810的数据手册上,基本已经确定了这款芯片只支持SWD了,希望能用吧(笑)。大概就是把SWD的引脚接到仿真器的特定引脚上吧。

然后是软件环节。习惯了TI的datasheet和SDK,Nordic的真的是....体验感差好多呀。。采用的IDE是MDKKeil,然而官网提供的nRF_DeviceFamilyPack最新版和SDK最新版例程里的pack版本居然不一样(pack已经更新到8.14.1了,而SDK里用的是8.12.0,SDK用的也是最新版)。好吧或许SDK那边还没更新,但是老版的pack下载在哪里呢?只能手动添加Device和CMSIS,然后是令人烦躁的includepaths。SDK的文件结构相当出色,各种包各种drivers各种libraries相当完善有条理,但是初始化必须的一些驱动和库文件被包含在了各个文件夹,相比之下,TI的driverlib简直太方便了。至于TI的pdf函数库对Nordic的html的无比的优越性。。用了都知道。

终于到了编译环节,把官方的例程拿出来编译,果然一大堆错误,定义变量语句不在函数开头之类的问题比比皆是,还有一大堆定义结构体顺便初始化的奇怪格式也是层出不穷,难道我的KeilMDK5.20已经很老了吗~

在手动改完官方库的所有错误之后,把自己的初始化空工程拿出来终于编译通过..比TI的果然是慢了好多好多。

二、搭建开发环境

1.官方代码与工具下载

2.开发板硬件资料

硬件资料保含开发板的原理图,BOM,Layout。在调试时候或者外接扩展时候看。

协议栈烧写工具nRFgostudio下载这个软件是前期用来烧写固件。对于这款芯片固件分三个部分:蓝牙协议栈SoftDevice,固件升级bootloader,App(用户自己写的程序)

nRF52DK下载

官方例程和库文件

Nordic自家的蓝牙测试安卓或iosapp常用:nRFMasterCountrolpannel

3.试验第一个程序

·打开nRFgostudio

我使用的是开发板,开发板上自带有jlink芯片,软件能识别到nRF52developmentboards。

注意:在使用过程中由于jlink驱动版本的问题会出现不识别芯片的情况。需要安装该软件自带的segger驱动。

右侧窗口中可以清楚的看到芯片存储空间的结构,包括上述三部分程序的起止地址和大小,其中SoftDevice和Application是不可以缺失的。

·烧写固件

以“虚拟串口”为例,分别选择三部分程序的hex文件,路径如下:softdevice/s132_nrf52_2.0.1/s132_nrf52_2.0.1_softdevice.hexbootloadernRF5_SDK_11.0.0_89a8197/examples/dfu/bootloader/pca10040/dual_bank_ble_s132/arm5_no_packs/_build/nrf52832_xxaa_s132.hexApplicationnRF5_SDK_11.0.0_89a8197/examples/ble_peripheral/ble_app_uart/pca10040/s132/arm5_no_packs/_build/nrf52832_xxaa_s132.hex

·成功烧录之后就可以打开app搜索了,蓝牙4.0不需要配对

使用keil调试打开测试固件对应的keil工程文件,就可以进行debug等操作

1.Keil软件安装;

2.Jlink驱动安装;

3.nRFgoStdio安装,该软件用来烧写蓝牙协议栈和应用软件。第二步安装了Jlink驱动后,不要安装nRFgo里自带的Jlink驱动。

三、本例安装的软件版本

Windows:win764bit

Keil:V5.13.0.0(mdk_513.exe)

Jlink:V4.96d(Setup_JLink_V496d.exe)

nRFgoStdio:V1.17.1(nrfgostudio_win-64_1.17.1_installer.msi)

nRF51SDK:V6.1.0(nrf51_sdk_v6_1_0_b2ec2e6.msi)

SoftDevice:V7.1.0(s110_nrf51810_7.1.0.zip)

4.遇到的问题

开发环境,包括软件环境以及硬件环境可以参考官方的UserGuide文档。期间遇到的问题有两个:

1.nRFgoStdio无法识别nRF6310MotherBoard?

在这里没有解决这个问题,对我的开发工作影响不大,我们的开发工作只需要更新blestack和应用层APP即可,大部分时候只需要烧录app即可。

2.keil打开.uvproj后缀名的工程,无法编译?

安装的最新的keil版本以及SDK需要打开.uvprojx后缀名的工程,则编译无错误。

3.通过nRFgo烧写SoftDevice和ble_app_hrs无法工作?

这里存在nRF51SDK与SoftDevice和app的兼容性问题,本机安装了SDK的6版本,在Nordic官网SoftDevice有5,6,7三个版本,逐一尝试后,最新的版本7和app兼容,能正常工作。

4.在调试期间可能遇到VTG灯变红、异常闪烁或不亮,nRFgo和keil无法烧写?

如果是电池供电的话,则很可能是电池没电。检测电池的电压才1v,新电池1.6v左右。更换电池解决问题。

不能解决的问题,可以在Nordic官网论坛提问,会有Nordic的员工为你解答。

在uart_example的simple_uart_config函数中,对uart指定输出输入引脚,关键是找到6310板子上的该两个引脚的位置。因为没有6310的原理图,经过查阅了很多资料,终于找到这两个引脚,分别是P9端口的,p2.0与p2.1,连接到电脑的USB串口线并另一个接地,在电脑端配置好相应的串口参数,则解决问题。

THE END
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