TKM32F499高性能MCU評估板試用之萬事開頭難，先點(diǎn)個燈來壓壓驚！
如下圖所示，評估板長這個樣子：
TKM32F499深圳市好鉅潤科技有限公司發(fā)行的一款高性能單片機(jī)，以上圖片是基于TKM32F499的一款評估板，可以看到評估板上的資源那是相當(dāng)?shù)呢S富了，而且還是白菜價(jià)，到手價(jià)僅需88元，不得不說實(shí)在是香，香在哪呢？咱們看看特點(diǎn)就知道了。
1、特點(diǎn)
1、IPS全視角液晶屏，陽光下可視度高；
2、高分辨率800*480；
3、超大存儲空間：16MB的FLASH及8MB的RAM，可以運(yùn)行復(fù)雜的界面程序；
4、采用高性能TK499芯片，240MHz，帶FPU，支持硬件浮點(diǎn)運(yùn)算；
5、USB方式下載，可以用USB更新程序，圖標(biāo)及字庫；
6、帶WIFI模塊，支持無線顯示，利于接入IoT物聯(lián)網(wǎng)
7、提供豐富外設(shè)：串口、SPI、GPIO、USB，SDIO、五向按鍵、3路LED燈；
8、性價(jià)比高，88元包含了高性能M4芯片，16M FLASH與8M RAM及高分辨率TFT屏， 可以直接片上編程，比串口屏靈活，速度更快；
這么強(qiáng)大的一個評估板，直接套在我們的產(chǎn)品上簡直就是天然的優(yōu)勢，但不知道開發(fā)起來難度大不大？
根據(jù)官方對評估板的介紹，用戶不需要關(guān)心環(huán)境設(shè)置以及路徑設(shè)置，所有的一切，他們都幫我們配置好了，所以我們只需要拿到程序的工程文件，直接就可以開始編寫代碼，其它一些特殊的說明直接查看資料包即可。
2、開發(fā)平臺
那這款芯片用什么平臺來進(jìn)行開發(fā)呢？
這是我們熟悉的Keil5，編程風(fēng)格和STM32是幾乎是一樣的。
想要讓芯片工作起來，去驅(qū)動連接的外設(shè)，首先我們得了解芯片的一些規(guī)格，比如系統(tǒng)框圖、引腳排列和引腳說明、存儲器映射表，了解了這些以后，我們再去結(jié)合芯片的Datasheet去查詢相應(yīng)的寄存器以及注意事項(xiàng)，最后完成我們產(chǎn)品功能的軟件編寫。
3、TKM32F499芯片架構(gòu)
以下是TKM32F499芯片系統(tǒng)框圖，系統(tǒng)框圖能讓我們快速了解這款芯片包含哪些模塊單元，以便于我們開發(fā)產(chǎn)品時進(jìn)行選型。
可以看到，芯片基于ARM-ContexM4 FPU架構(gòu)，我們來簡單了解下：
ARM Cortex-M4處理器是由ARM專門開發(fā)的最新嵌入式處理器，在M3的基礎(chǔ)上強(qiáng)化了運(yùn)算能力，新加了浮點(diǎn)、DSP、并行計(jì)算等。
ARM-ContexM4 FPU處理器則是在此架構(gòu)基礎(chǔ)上單精度浮點(diǎn)單元（FPU)，能夠高效率處理較為復(fù)雜的浮點(diǎn)運(yùn)算，如電機(jī)閉環(huán)控制、PID算法、快速傅里葉變換等。
TKM32F499支持的功能還是非常多的，除了常規(guī)的STM32上有的功能，還加了一個特色模塊，比如TK80.
4、TKM32F499芯片管腳及排列說明
5、TKM32F499存儲器映射表
6、TKM32F499測評程序編寫步驟及程序解讀
玩任何一個板子，先點(diǎn)個燈，后面就好辦了，官方資料包里第一個例程GPIO_LED是讓評估板上的LED以固定的頻率進(jìn)行閃爍，我們來看下原理圖：
由于例程里沒有使用PWM去驅(qū)動LED，所以直接高低電平就可以驅(qū)動它進(jìn)行工作了。管腳接在PD8這個位置。
既然和STM32的編程方式一樣，那么肯定是以下的流程：
1、初始化并使能RCC時鐘
2、GPIO模式配置及初始化
3、使用GPIO
TKM32F499，官方已經(jīng)寫好相應(yīng)的開發(fā)庫了，我們拿來即用即可，編寫這個例程，一共需要用到庫文件里四個API，分別是：
void RCC_AHBPeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHBPeriph, FunctionalState NewState);
void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);
void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint32_t GPIO_Pin);
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint32_t GPIO_Pin);6.1 RCC_AHBPeriphClockCmd
RCC_AHBPeriphClockCmd用于配置系統(tǒng)的RCC時鐘，只有時鐘起來了，外設(shè)才能工作。打HAL_rcc.h可以看到，官方根據(jù)Datasheet已經(jīng)寫好了相應(yīng)的地址。
這里我們要控制的外設(shè)是GPIOD，根據(jù)存儲器映射圖，我們可以看到GPIOD掛在AHB1總線下：
對應(yīng)的，接下來看Datasheet關(guān)于RCC相關(guān)的章節(jié)關(guān)于這部分的描述：
我們需要把這個寄存器的第三位給使能了，那么GPIOD功能就可以正常使用了。
所以非常簡單，我們只需要把這一位和RCC的AHB1外設(shè)時鐘使能寄存器做一個或操作即可，來看看程序里是怎么寫的：
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOD, ENABLE);
追進(jìn)該函數(shù)的RCC_AHBPeriphClockCmd源碼實(shí)現(xiàn)：
void RCC_AHBPeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHBPeriph, FunctionalState NewState)
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_RCC_AHB_PERIPH(RCC_AHBPeriph));
assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));
if (NewState != DISABLE)
{
RCC->AHB1ENR |= RCC_AHBPeriph;
}
else
{
RCC->AHB1ENR &= ~RCC_AHBPeriph;
}
}
這里首先使用斷言函數(shù)assert_param檢查參數(shù)是否有效，主要是檢查是否為非法地址。
接下來判斷NewState參數(shù)，如果是ENABLE ，則與RCC->AHB1ENR置位，否則清除該位，NewState參數(shù)其實(shí)是一個枚舉。
typedef enum {DISABLE = 0, ENABLE = !DISABLE} FunctionalState;
那么RCC->AHB1ENR是啥呢？追進(jìn)定義看看：
#define PERIPH_BASE ((uint32_t)0x40000000) /*!< SRAM base address in the bit-band region */
#define AHB1PERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x00020000)
#define RCC_BASE (AHB1PERIPH_BASE + 0x3800)
#define RCC ((RCC_TypeDef *) RCC_BASE)
這是將一個地址強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成一個結(jié)構(gòu)體，STM32里也是這么做的，我們看看對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體：
typedef struct
{
__IO uint32_t CR; /*!< RCC clock control register, Address offset: 0x00 */
__IO uint32_t PLLCFGR; /*!< RCC clock configuration register, Address offset: 0x04 */
__IO uint32_t CFGR; /*!< RCC clock configuration register, Address offset: 0x08 */
__IO uint32_t CIR; /*!< RCC clock interrupt register, Address offset: 0x0C */
__IO uint32_t AHB1RSTR; /*!< RCC AHB peripheral clock register, Address offset: 0x10 */
__IO uint32_t AHB2RSTR; /*!< RCC AHB peripheral clock register, Address offset: 0x14 */
__IO uint32_t APB1RSTR; /*!< RCC AHB peripheral clock register, Address offset: 0x18 */
__IO uint32_t APB2RSTR; /*!< RCC AHB peripheral clock register, Address offset: 0x1C */
__IO uint32_t AHB1ENR; /*!< RCC AHB peripheral clock register, Address offset: 0x20 */
__IO uint32_t AHB2ENR; /*!< RCC AHB peripheral clock register, Address offset: 0x24 */
__IO uint32_t APB1ENR; /*!< RCC APB1 peripheral clock enable register, Address offset: 0x28 */
__IO uint32_t APB2ENR; /*!< RCC APB1 peripheral clock enable register, Address offset: 0x2C */
__IO uint32_t BDCR; /*!< RCC Backup domain control register, Address offset: 0x30 */
__IO uint32_t CSR; /*!< RCC clock control & status register, Address offset: 0x34 */
__IO uint32_t PLLLCDCFGR; /*!< RCC clock configuration register 2, Address offset: 0x38 */
__IO uint32_t PLLDCKCFGR; /*!< RCC clock configuration register 3, Address offset: 0x3C */
} RCC_TypeDef;
對應(yīng)結(jié)構(gòu)體的成員即為RCC的地址，如果想詳細(xì)了解它的配置，可以查看手冊時鐘章節(jié)。
RCC_AHBPeriph_GPIOD是一個宏
對應(yīng)的值是0x0000008，也就是(1 << 3)，所以得出結(jié)論，把這個宏作為參數(shù)傳遞進(jìn)RCC_AHBPeriphClockCmd這個函數(shù)，在第二個函數(shù)寫上ENABLE即可完成GPIOD使能RCC時鐘的初始化，真香！所以很容易可以寫出以下代碼完成GPIOD使能時鐘的配置：
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOD, ENABLE);
6.2 GPIO_Init
/**
* @brief Initializes the GPIOx peripheral according to the specified
* parameters in the GPIO_InitStruct.
* @param GPIOx: where x can be (A..G) to select the GPIO peripheral.
* @param GPIO_InitStruct: pointer to a GPIO_InitTypeDef structure that
* contains the configuration information for the specified GPIO
* peripheral.
* @retval : None
*/
void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
這個函數(shù)用戶GPIO(通用功能I/O)功能的初始化，與RCC一樣，程序里也是定義了操作GPIO相關(guān)的結(jié)構(gòu)體GPIO_TypeDef，以下是對應(yīng)的一些寄存器：
typedef struct
{
__IO uint32_t CRL;
__IO uint32_t CRH;
__IO uint32_t IDR;
__IO uint32_t ODR;
__IO uint32_t BSRR;
__IO uint32_t BRR;
__IO uint32_t LCKR;
uint32_t RESERVED;
__IO uint32_t AFRL;
__IO uint32_t AFRH;
__IO uint32_t CRH_EXT;
__IO uint32_t BSRR_EXT;
__IO uint32_t AFRH_EXT;
} GPIO_TypeDef;詳細(xì)可以看GPIO章節(jié)手冊里對寄存器的描述：
對IO的管腳、速率、模式的設(shè)置，用的是GPIO_InitTypeDef這個結(jié)構(gòu)體：
typedef struct
{
uint32_t GPIO_Pin;
GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;
GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;
}GPIO_InitTypeDef;
GPIO_Pin用于設(shè)置管腳，對應(yīng)的也是相應(yīng)的宏:
#define GPIO_Pin_0 ((uint16_t)0x0001) /* Pin 0 selected */
#define GPIO_Pin_1 ((uint16_t)0x0002) /* Pin 1 selected */
#define GPIO_Pin_2 ((uint16_t)0x0004) /* Pin 2 selected */
#define GPIO_Pin_3 ((uint16_t)0x0008) /* Pin 3 selected */
#define GPIO_Pin_4 ((uint16_t)0x0010) /* Pin 4 selected */
#define GPIO_Pin_5 ((uint16_t)0x0020) /* Pin 5 selected */
#define GPIO_Pin_6 ((uint16_t)0x0040) /* Pin 6 selected */
#define GPIO_Pin_7 ((uint16_t)0x0080) /* Pin 7 selected */
#define GPIO_Pin_8 ((uint16_t)0x0100) /* Pin 8 selected */
#define GPIO_Pin_9 ((uint16_t)0x0200) /* Pin 9 selected */
#define GPIO_Pin_10 ((uint16_t)0x0400) /* Pin 10 selected */
#define GPIO_Pin_11 ((uint16_t)0x0800) /* Pin 11 selected */
#define GPIO_Pin_12 ((uint16_t)0x1000) /* Pin 12 selected */
#define GPIO_Pin_13 ((uint16_t)0x2000) /* Pin 13 selected */
#define GPIO_Pin_14 ((uint16_t)0x4000) /* Pin 14 selected */
#define GPIO_Pin_15 ((uint16_t)0x8000) /* Pin 15 selected */
#define GPIO_Pin_16 ((uint32_t)0x010000) /* Pin 16 selected */
#define GPIO_Pin_17 ((uint32_t)0x020000) /* Pin 17 selected */
#define GPIO_Pin_18 ((uint32_t)0x040000) /* Pin 18 selected */
#define GPIO_Pin_19 ((uint32_t)0x080000) /* Pin 19 selected */
#define GPIO_Pin_20 ((uint32_t)0x100000) /* Pin 20 selected */
#define GPIO_Pin_21 ((uint32_t)0x200000) /* Pin 21 selected */
#define GPIO_Pin_22 ((uint32_t)0x400000) /* Pin 22 selected */
#define GPIO_Pin_23 ((uint32_t)0x800000) /* Pin 23 selected */
#define GPIO_Pin_All ((uint32_t)0xFFFFFF) /* All pins selected */
GPIO_Speed是用于IO速率的配置，對應(yīng)的是一個枚舉：
typedef enum
{
GPIO_Speed_10MHz = 1,
GPIO_Speed_2MHz,
GPIO_Speed_50MHz
}GPIOSpeed_TypeDef;
GPIO_Mode是針對IO的模式進(jìn)行配置，對應(yīng)的是一個枚舉
typedef enum
{
GPIO_Mode_AIN = 0x0, //模擬輸入
GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, //浮空輸入
GPIO_Mode_IPD = 0x28, //下拉輸入
GPIO_Mode_IPU = 0x48, //上拉輸入
GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,//通用開漏輸出
GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,//通用推挽輸出
GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C, // 復(fù)用開漏輸出
GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 //復(fù)用推挽輸出
}GPIOMode_TypeDef;
在了解了以下知識點(diǎn)以后，針對LED管腳的配置，我們很快就能寫出代碼：
//1、定義GPIO初始化結(jié)構(gòu)體變量
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//2、初始化配置管腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
//3、初始化管腳速率
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
//4、初始化管腳模式，配置為推挽輸出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
//5、調(diào)用GPIO_Init完成IO的初始化
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);6.3 GPIO_SetBits、GPIO_ResetBits
GPIO_SetBits和GPIO_ResetBits主要是對端口進(jìn)行設(shè)置和清除，對應(yīng)的是下面這個寄存器：
以下是兩個函數(shù)的源代碼：
/**
* @brief Sets the selected data port bits.
* @param GPIOx: where x can be (A..G) to select the GPIO peripheral.
* @param GPIO_Pin: specifies the port bits to be written.
* This parameter can be any combination of GPIO_Pin_x where
* x can be (0..15).
* @retval : None
*/
void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint32_t GPIO_Pin)
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
if(GPIO_Pin>GPIO_Pin_15)GPIOE->BSRR_EXT=GPIO_Pin>>16;
else
GPIOx->BSRR = GPIO_Pin;
}
/**
* @brief Clears the selected data port bits.
* @param GPIOx: where x can be (A..G) to select the GPIO peripheral.
* @param GPIO_Pin: specifies the port bits to be written.
* This parameter can be any combination of GPIO_Pin_x where
* x can be (0..15).
* @retval : None
*/
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint32_t GPIO_Pin)
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
GPIOx->BRR = GPIO_Pin;
}
根據(jù)功能描述，很容易可以寫出下列代碼：
//給GPIOD的第八位
GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_8); //PC8輸出高電平，點(diǎn)亮LED
//清除GPIOD的第八位
GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_8);//PD8輸出低電平，熄滅LED
以下是該Demo的源代碼：
/****************************************Copyright (c)****************************************************
**
**
**
**--------------File Info---------------------------------------------------------------------------------
** File name: main.c
** modified Date: 2017-6-20
** Last Version: V0.1
** Descriptions: main 函數(shù)調(diào)用
**
** 好鉅潤科技，芯片事業(yè)部----深圳龍華應(yīng)用分部
*********************************************************************************************************/
#include "HAL_conf.h"
/********************************************************************************************************
**函數(shù)信息 ：int main (void)
**功能描述 ：
**輸入?yún)?shù) ：
**輸出參數(shù) ：
********************************************************************************************************/
int main(void)
{
uint32_t i;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定義GPIO初始化結(jié)構(gòu)體變量
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOD, ENABLE);
//配置連接LED的GPIO為推挽輸出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
while(1)//無限循環(huán)
{
GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_8); //PC8輸出高電平，點(diǎn)亮LED
for(i=0;i<2000000;i++);//延時
GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_8);//PD8輸出低電平，熄滅LED
for(i=0;i<2000000;i++);//延時
}
}
7、TKM32F499程序編譯與下載
7.1 程序編譯
和STM32一樣，程序編譯直接點(diǎn)擊Keil軟件上的編譯即可，如果程序沒有錯誤則會生成對應(yīng)的bin文件。
7.2 程序燒錄
TK499 支持 U 盤方式下載，無需借助下載器，一根 USB 線就能下載。
方法一：五向按鍵向上推，同時按一下復(fù)位（注意，松手時，先松復(fù)位，再松五向按鍵），然后點(diǎn)一下 KEIL 的下載程序的按鈕就可以下載了。KEIL 不會提示是否下載完成，聽到退出 U 盤的“叮咚”聲就可以了。下載完成一般可以自動運(yùn)行，如果沒運(yùn)行，可以按一下復(fù)位或者斷電再上電就可以運(yùn)行。
方法二：向上推，同時按一下復(fù)位就會進(jìn)入程序下載模式，同樣的也會彈出一個 U 盤，把 KEIL 工程目錄下生成的 bin 程序拖進(jìn) U 盤就行，如下圖。
如果是芯片第一次使用，需要先燒錄一個 Bootloader。方法是：把五向按鍵向左推，同時再按一下復(fù)位就進(jìn)入了 Bootloader 下載模式（注意，松開按鍵時，先松復(fù)位，再松五向按鍵）。這時會彈出一個 TK499 的 U 盤，把開發(fā)包壓縮包里的 TK499_Bootloader.bin拖進(jìn)去就行。（一般情況下開發(fā)板已經(jīng)是燒好 Bootloader，此步可省略）
Bootloader 是一個重要的文件，以后會不斷升級 Bootloader，用它可以通過 USB下載圖片及字庫。
注意：2019.10.1 前發(fā)布的程序，一般沒把 flash_download.exe 下載程序工具放進(jìn)工程文件夾里，所以用不了方法一來下載。當(dāng)然你要自己添加也是很容易的，把這個小工具放到工程目錄下，然后復(fù)制下面兩行命令進(jìn)去就行。
flash_download
..//@L.bin TK499_V28、運(yùn)行結(jié)果
LED以固定頻率進(jìn)行閃爍：
最后，感謝淘寶客服小姐姐多送了一塊帶觸摸的開發(fā)板給我：
TKM32F499評估板例程及資料下載
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1xujEO4vJ7i7UUK7v_fGNgw
提取碼：g1y2
或者后臺回復(fù)TK499即可獲取。
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