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Microsoft .NET Micro Framework移植开发笔记之移植初步 Microsoft .NET Micro Framework（简称MF）是Microsoft .net家族当中最轻量的一个，它是一个完整的嵌入式系统可以运行在ARM7、ARM9、甚至Cortex-M系等这些低成本的ARM芯片上，用来托管C#、VB.NET的代码。简单的说MF就是一个嵌入式系统，然后你可以通过Microsoft Visual Studio来写C#或VB.NET的代码让它来运行，使得开发单片机软件就像开发Windows软件一样快捷方便。也正因为MF从4.0开始，Microsoft已经把它完全的开源了，而且可以移植到STM32芯片上，越来越多的C#程序员和嵌入式工程师对它感兴趣。具体MF的简介请参照百度百科。 自从接触MF以有半年之多，对MF的了解有一定的了解。目前在MF走的最前面两个前辈，一是叶帆，原来是Microsoft的MF项目组的成员，后成立叶帆科技，算是国内研究MF的开门鼻祖，网上关于MF的相关的资料基本上就是他的博文，我在刚开始研究移植的时候，就靠看他的博文来入门的；二是大石头和他的新生命团队，C#程序大神，通过MF走向嵌入式的开发，一直致力把MF运用在工控领域，他编写的编译脚本和编译环境使得很多研究MF的人带来极大的便利，我也是正因为在网上认识他而接触MF而走向研究MF的道路。 MF移植最大程度一直是在编译环境的建立，这是移植的第一次，也是对初学者来说最难的一步。100个想折腾MF的人，99个人都死在了这里一步，从而放弃了。因为MF移植这方面的资料在网上基本上都没有多少，更没有什么系统的移植教程，导致很多人遇到很多的问题都找不到解决的答案。我当初折腾近一个月的时间才把编译环境搞定，才开始进入移植的大门。这里我根据自身的经验和跟一些同道中人遇到的问题，来写这一篇的移植教程，希望能帮助想研究的MF移植的人能顺利的跨过这一步，也希望能够吸引更多的人来研究MF。 这里以.NET MF 4.3 RTM (QFE1)移植到STM32F103为基本来开始移植，也是因为这个组合，使得MF的应用起来越广。前面说的MF是完全开源的，我们可以用网上下载到它的源码，地址为http://netmf.codeplex.com/releases/view/118283 这里我们需要下载SDK4.3（MF对应VS的开发包）和Porting Kit 4.3(RTM QFE1)(MF的源代码包)。下载得到这两个文件 ，分别解压安装。然后还需要Microsoft Visual Studio 2012（注意MF4.3.1一定是要VS2012），这软件大家都熟悉，自行百度下载安装就可以，注意要**就可以了（这些软件及后面编译环境需要的文件，我也会用网盘共享出来）。最后面需要的就是Keil MDK了，玩STM32 的自然是再熟悉不过了，理论上是任何版本都可以的，这里以MDK5.11为例。这些软件都已经安装准备好后，就可以开始建立移植环境了。 打开E盘（也有可能是其它盘），就可以看到 这个文件夹，这个就是MF4.3的源代码包，我们所有的移植都是在这里修改编译的。进入这个文件夹，找到 这个文件，点左键-编辑(我这里用的是notepad++来编辑)，然后把里面的代码全删掉，改成为 @ echo off setenv_base.cmd MDK PORT %* C:\Keil_v5\ARM 注意C:\Keil_v5为你的Keil的安装路径 然后保存退出。然后再打开E:\MicroFrameworkPK_v4_3\tools\Targets，找到 这个文件，同样右建-编辑， 在相应位置加上红框内的代码。然后是 将红框内的RV31改成ARMCC然后保存退出。 接下来就是请出来大石头的编译脚本，让我们可以免去在CMD中敲指令，直接双击就可以进行编译。把 这两个脚本文件复制到E:\MicroFrameworkPK_v4_3\Solutions\STM32Stamp文件夹中，这里STM32Stamp就是官方提供的STM32F1系列的移植的基本代码，后面所有基于STM32F1的移植都是从这里开始的，但注意的是MF的要求Flash最小是256K，只有Flash大于256K的STM32F1的芯片才能运行MF，目前我都是基于STM32F103ZET来移植的，最小的试过STM32F103RD也刚好满足要求。Debug编译跟release编译差别后面再讨论，这里我们双击release编译.bat开发编译，如下图 第一次编译大概要十多分钟，具体时间因电脑配置而异。满怀期待的等待编译结果，等来的却是去编译出错 编译出错，就需要我们就修改错误，直到编译成功。MF编译最大的难点就在于没有IDE提示那里有错误，导致绝大部分的人只看到编译过程有一路飘红，却不知道怎么去定位错误，然后去修改错误。大石头的编译脚本还有个便利的地方就是会自动输出编译报告，我们可以通过编译报告来查找定位错误。找到STM32stamp文件夹下的 文件，用记事本或者Notepad++来打开它。这里用Ctrl+F的查找功能，查找error这个关键词来找到错误提示 可以找到报告最后面一个error 这里并没有指出错误的在哪里，只是说编译某个文件有错误，很多人在钻在这里，怎么也看不出什么错误，其实我们都可以忽略这个，而真正错误的提示还在前面，我们可以根据MSB3073这个错误代码来查到前面的具体的错误报告。 可以到相同的错误代码，也可以看到前一句提示的6 errors，这两句前面的提示才是真正错误的提示,继续往前翻报告就看到非常熟悉的报告，没错这正是MDK的错误报告的风格。 再看所有的error都是floating-point variable错误，浮点不支持，因为STM32F1系列（M3）的芯片是不支持浮点的，所以编译出错了。这里我们要把浮点编译关掉，编辑STM32stamp文件夹下的 文件，然后 把红框的true改成false,把1改成0，保存退出。再次双击release编译.bat开始编译，第一次编译就快多了，很快看到编译完成，这次编译就可以成功了，然后把编译后的文件复制到根目录下面的MFbin文件夹里。 我们打开E:\MFBin\STM32Stamp目录就可以看到固件文件。 下一步当然就是烧写固件到STM32 的板子上，玩STM32的人都知道怎么烧写，我这里喜欢用J-Flash来烧写bin文件到开发板，也可以用ISP下载。固件下载完成后，连接上STM32板子上UART1，打开串口调试助手，把波特率设置成115200，复位下STM32的板子就可以看到MF的开机信息了。 至此，MF已经运行起来了，完成了MF的基本的移植，后面移植就是根据我们的需求，在这个基础上不断的增加完善我们的固件。如果你可以完成到这一步，那恭喜你开始进入MF移植的大门。如果编译有问题或者是想更多的了解MF，可以加QQ群170024940随时提问。   相关的资料和软件： 1、 MF4.3的源码和SDK及编译环境脚本：http://pan.baidu.com/s/1sj4X7hN 2、 Microsoft Visual Studio 2012：http://pan.baidu.com/s/10czr4 3、 Keil MDK5.11：http://pan.baidu.com/s/1c0ANJ8W 4、 大石头的论坛：http://www.newlifex.com/ 5、 叶帆的博客：http://www.cnblogs.com/yefanqiu/archive/2010/03/02/1676844.html 6、 作者的博客： http://bbs.ednchina.com/BLOG_mzwhhwj_2002493.HTM?source=ednc_topnav

Microsoft .NET Micro Framework 移植开发笔记 6 之 电容触摸按键实验 好久没更新笔记了，主要最近比较忙，目前在搞 ARM9 S3C2416 的 MF 移植，就把 STM32 的暂时搁了，前两天 S3C2416 的移植有一个比较大的进展。就抽空来继 STM32 的移植。这次的移植比较有突破性，之前我移植和做的实验都是基于 MF 官方本身就支持的外设。假如官方没有支持的外设驱动怎样办，如果完全可以由自己来定义外设驱动接口，然后让 C# 代码来调用，这样的话 MF 的实用性大大提高，我们完全可以自己让 MF 来实现我们所要的外设，不再受官方的限制。 今天终于实现这一个功能，这里我移植封装了原子哥的电容触摸按键实验，完全是由自己定义的驱动接口，然后把这接口都封装成 DLL 文件，在 VS 里增加引用就可以调用这些接口。 namespace LLFeng {     public class TPAD     {         public TPAD();           public static void TIM5_CH2_Cap_Init( ushort arr, ushort psc);         public static ushort TPAD_Get_MaxVal( uint n);         public static ushort TPAD_Get_Val();         public static ushort TPAD_Init( uint systick);         public static void TPAD_Reset();         public static ushort TPAD_Scan( uint mode);     } } 先看接口函数，完全是封装了原子哥的 TPAD ，没做其它的改动。 电容触摸按键实验的原理大家都清楚，原子哥的教程中都有详细的说明。其实用 MF 的固件的话，你压根就不需要去了解底层是什么原理，你只要知道接口函数的参数值跟返回值，知道函数怎么用就可以了。 再看 C# 代码： 跟原子哥实验中的操作一样先调用 LLFen.TPAD.TPAD_Init() 函数进行初始化，然后通过判断 LLFeng.TPAD.TPAD_Scan() 函数的返回值来知道电容触摸键是否被下，按下一次， led1 的状态就取反一次。点调试，把代码部署到战舰开发板，看到红色 LED 灯在闪烁的时候，用手触摸一次触摸区域，绿色的 LED 就会亮，再触摸一次就会灭掉。           到目前为止，距上次的固件更新，这次的固件，有三个修改： 1、         MF 系统节拍的时钟已经改成用 Systick 来驱动，官方的是要占用三个定时器来驱动，改用 Systick 就可以把这三个定时空出来。 2、        封装了蜂鸣器直接底层驱动的接口，直接调用 LLFeng.Beep.beepon() 和 LLFeng.Beep.beepoff() 这两个函数就可以直接的让蜂鸣器开跟关。 3、        封装了电容触摸驱动的接口，让 MF 在战舰开发板上也可以用电容触摸。   EDN的附件上传有点问题，传不上来，固件跟C#工程文件，大家直接进开源电子论坛去下载：http://openedv.com/posts/list/44511.htm

     最近比较忙，被公司拉去排列文艺节目，每晚很晚才回来，回来都很累，随便折腾下移植就过了。LCD早就移植好，Toucher也移植好了，只是还没有验证。回到正题上，这次实验直接就上字符显示跟汉字显示。因为这些实验用MF来实现，也实在是太简单了。之前用裸机做的，又是LCD驱动，又是字库的制作，还要用文件系统把字库从SD卡烧写到W32Q64上面。用MF来实现，你只需要把转换的字库加到VS的资源管理器那里，然后就可以调用字库来显示中英文。字库也是完全可以定制，直接用系统的字库文件通过软件跟指令来按需求转换，具体的做法，后面的章节再详细讨论，我这里已经制作好一个字库直接用就可以了。       先直接上代码，整个工程也附在附件上： using System; using Microsoft.SPOT; using Microsoft.SPOT.Hardware; using System.Threading; using MFPins; using Microsoft.SPOT.Presentation; using Microsoft.SPOT.Presentation.Controls; using Microsoft.SPOT.Presentation.Media; using Microsoft.SPOT.Input; using Microsoft.SPOT.Touch; namespace LED {     public class Program     {             public static void Main()         {            OutputPort led0 = new OutputPort(MFPins.CPU.Pins.PB5, true);            Bitmap TFT = new Bitmap(240, 320);            TFT.DrawText("Hello .NET Micro Framework!", Resources.GetFont(Resources.FontResources.STXIHEI), Colors.Green, 10, 30);            TFT.DrawText("这是战舰开发板", Resources.GetFont(Resources.FontResources.STXIHEI), Colors.Red, 50, 50);            TFT.Flush();             while (true)             {                 led0.Write(!led0.Read());                 Thread.Sleep(500);                                   }         }      } }         Bitmap TFT = new Bitmap(240, 320)这句是在内存里开辟空间给LCD显示做缓存，之后一切相关函数都是先操作缓存，直到执行TFT.Flush()函数，MF才会把缓存数据写到LCD上显示出来。   TFT.DrawText("Hello .NET Micro Framework!", Resources.GetFont(Resources.FontResources.STXIHEI), Colors.Green, 10, 30); TFT.DrawText("这是战舰开发板", Resources.GetFont(Resources.FontResources.STXIHEI), Colors.Red, 50, 50);这两句就是文本显示，第一参数就是字符串，第二个参数就是获取工程资源管理器上的字库，第三个参数自然就是显示的颜色，后两个就是显示的X，Y位置。然后执行TFT.Flush()，LCD就可以显示出来了。效果如下图       最后还附上最近固件，内容就是增加了Toucher。存在的Bug：1，部署的代码，偶尔后读取不了，要复位一两次才正常，估计跟W32Q64的底层有关，因为现在的代码都是部署到W32Q64上，每次开机的都是从它那里读出来执行。     2，LCD显示的时候有些像素点会跑偏，导致字符显示模糊。 附件1：   TinyCLR.bin (文件大小: 439 KB 下载次数:6次)     

    紧接上文，继续来写GPIO口输入输出的输入。跟设置输出一样对按键进行初始化    InputPort key0 = new InputPort(MFPins.CPU.Pins.PE4, true,               Port.ResistorMode.PullUp);初始化的参数的含义是可以直接查InputPort的定义，在VS中转到InputPort的定义如下：        public InputPort(Cpu.Pin portId, bool glitchFilter, Port.ResistorMode resistor);         protected InputPort(Cpu.Pin portId, bool initialState, bool glitchFilter, Port.ResistorMode resistor);         protected InputPort(Cpu.Pin portId, bool glitchFilter, Port.ResistorMode resistor, Port.InterruptMode interruptMode); 这一看就明白，其实 glitchFilter是消抖滤波，我在用的时候，实际没什么效果。 把原来led1的代码改成 led1.Write(key0.Read());这样led1的电平就根据key0的电平来输出， 按F5调试，就可以实现按下按键led0就被点亮。        学嵌入式到这里都想按键要用中断来实现按钮，用C#来实现是极简单的事情。同样也是先初始化，把key0改成中断模式。这里直接贴代码： using System; using Microsoft.SPOT; using Microsoft.SPOT.Hardware; using System.Threading; using MFPins; namespace LED {     public class Program     {       static  InterruptPort key0 = new InterruptPort(MFPins.CPU.Pins.PE4, true, Port.ResistorMode.PullUp, Port.InterruptMode.InterruptEdgeLow);       static   OutputPort led1 = new OutputPort(MFPins.CPU.Pins.PE5, true);         public static void Main()         {             OutputPort led0 = new OutputPort(MFPins.CPU.Pins.PB5, true);             OutputPort led1 = new OutputPort(MFPins.CPU.Pins.PE5, true);                       key0.OnInterrupt += new NativeEventHandler(Program_OnInterrupt);             while (true)             {                 led0.Write(!led0.Read());                 Thread.Sleep(500);               //  led1.Write(key0.Read());              }         }         static void Program_OnInterrupt(uint data1, uint data2, DateTime time)         {             Thread.Sleep(20);             if (!key0.Read())             {                 led1.Write(!led1.Read());             }         }     } }  InterruptPort key0的初始化一看就明白是什么意思，这里 的一设置成  Port.ResistorMode.PullUp上拉电阻模式 ，战舰板的按键都没有外部上拉电阻，这里人吐槽下原子哥，几分钱的电阻都要省几个下来，要是遇到IO没有内部上下拉电阻的MCU，那就坑死了，哈哈。    key0.OnInterrupt += new NativeEventHandler(Program_OnInterrupt);是定义按键中断函数，可以完全自己定义，不像裸机只能是固定的 函数。其它的没什么好说，中断那里做了下消抖。按F5调试，依次按key0就可以控制到led1的亮灭。       用VS敲着代码，感觉VS的代码补齐功能太强了，MDK什么时候能做到这样，对我们来是大好的事情。

  写完HelloWorld后，开始进入GPIO的操作，无论是拿到任何的嵌入式的板子，第一件事情就是点亮LED。MF也是这里开始，废话不多说，直接新建VS2010的MF工程。要想点亮LED，就是要操作GPIO，要操作GPIO口就要初始，MF也是一样。在Program.cs的Main函数加入初始化 OutputPort led0 = new OutputPort((Cpu.Pin)21, false);  OutputPort说明是把IO初始化成通用输出口，"（Cpu.Pin）21”说是初始化第21个IO(MF的IO是从PA0作0开始算，战舰板上的LED0是PB5，也就是16+5=21),后面的false是指初始化的电平，这里要点亮LED0，就要把电平拉低，所以是false(0)。点生成，会发现有错误，那是新建的工程里没增加定义Output的动态链接库。右键点右边的引用 找到Microsoft.SPOT.Hardware，然后点确定加进去。然后在代码开头用using看它加进去，即是using Microsoft.SPOT.Hardware； 这跟我们有#include是一样的。然后可以看到错误就没有了，点调试，把代码部署到板子就，就可以看到LED0被点亮了(这也太简单了吧，用MDK写的话要点亮LED，还要一大堆的工作，大家都知道，就不说了）。      点亮了LED后，都会想怎么把它闪烁起来。要闪烁自然要用到延时，先上代码 while (true)             {                 led0.Write(!led0.Read());                 Thread.Sleep(500);             } led0.Write就是直接写PB5的电平，led0.Read()是读现在PB5电平状态，连接起来就是翻转PB5的电平，达成led0的闪烁。  Thread.Sleep(500)自然就是延时函数，这里MF只提供了以ms为单位的延时(很多人就会想，如果操作GPIO需要us级的延时话，怎么办，这里MF是无能为力，目前的解决方法是在底层来操作，然后给上面接口来直接使用，其实这里也是移植最大的难度，我也还没有开始折腾，能力还有限啊)。VS也会指示 Thread.Sleep有错误，跟前面一样，在代码开头加using System.Threading;。然后调试，就可以看到led0按1HZ的频率闪烁起来了，So easy！     再看初始化，PB5为（Cpu.Pin）21，这也太难记，有什么方法把它改成PB5这种，C#这么高级语言，自然是没什么问题，像用C的宏定义一样来做就要可以了。这里我也写了一个类文件 ： amespace MFPins {     public class CPU     {         public static class Pins         {             public const Cpu.Pin PA0 = (Cpu.Pin)0;             public const Cpu.Pin PA1 = (Cpu.Pin)1;             public const Cpu.Pin PA2 = (Cpu.Pin)2;             public const Cpu.Pin PA3 = (Cpu.Pin)3;             public const Cpu.Pin PA4 = (Cpu.Pin)4;             public const Cpu.Pin PA5 = (Cpu.Pin)5;             public const Cpu.Pin PA6 = (Cpu.Pin)6;             public const Cpu.Pin PA7 = (Cpu.Pin)7;             public const Cpu.Pin PA8 = (Cpu.Pin)8;             public const Cpu.Pin PA9 = (Cpu.Pin)9;             public const Cpu.Pin PA10 = (Cpu.Pin)10;             public const Cpu.Pin PA11 = (Cpu.Pin)11;             public const Cpu.Pin PA12 = (Cpu.Pin)12;             public const Cpu.Pin PA13 = (Cpu.Pin)13;             public const Cpu.Pin PA14 = (Cpu.Pin)14;             public const Cpu.Pin PA15 = (Cpu.Pin)15;             public const Cpu.Pin PB0 = (Cpu.Pin)16;             public const Cpu.Pin PB1 = (Cpu.Pin)17;             public const Cpu.Pin PB2 = (Cpu.Pin)18;             public const Cpu.Pin PB3 = (Cpu.Pin)19;             public const Cpu.Pin PB4 = (Cpu.Pin)20;             public const Cpu.Pin PB5 = (Cpu.Pin)21;             public const Cpu.Pin PB6 = (Cpu.Pin)22;             public const Cpu.Pin PB7 = (Cpu.Pin)23; 只贴这么多，剩下的自行补齐就可以了。那么初始化就变 OutputPort led0 = new OutputPort(MFPins.CPU.Pins.PB5, false);这样就明朗多了。然后把led1也加进去，就可以做流水灯了，这里直接贴代码整个代码: using System; using Microsoft.SPOT; using Microsoft.SPOT.Hardware; using System.Threading; using MFPins; namespace LED {     public class Program     {         public static void Main()         {             OutputPort led0 = new OutputPort(MFPins.CPU.Pins.PB5, true);             OutputPort led1 = new OutputPort(MFPins.CPU.Pins.PE5, true);             while (true)             {                 led0.Write(!led0.Read());                 Thread.Sleep(500);                 led1.Write(!led1.Read());             }         }     } } 按F5调试，看到led0跟led1红绿交替闪烁，心情真是太愉悦了。哈哈！后面附上整个工程，还有固件也有更新，我在写led1的时候，发现led1没闪烁，最后是找到固件那边GPIOE没有初始化(led1用到PE5，固件只初始化了A、B、C三个端口)。 附件1： TinyCLR.bin (文件大小: 244 KB 下载次数:0次) 附件2： LED.zip (文件大小: 43 KB 下载次数:0次)