《ARM Cortex-M0 权威指南》笔记（11）—Keil MDK编译器
常见的ARM微控制器开发组件有很多，ARM Keil微控制器开发套件（MDK）就是其中之一。Keil MDK基于Windows环境，并且提供以下组件：
μVision集成开发环境（IDE）；
C编译器、汇编器、链接器和工具；
调试器；
模拟器；
RTX实时内核，微控制器用的嵌入式OS；
多种微控制器的启动代码；
多种微控制器的Flash编程算法；
编程实例和开发板支持文件；
keil MDK使用的C编译器同ARM RealView开发组件（RealView Development Suite，RVDS）具有相同的编译器引擎，其提供了极佳的性能和代码密度，不同的是，RVDS面向的是更高端的应用，具有以下特性：
支持包括Cortex-A9/A8/A5的所有现代ARM处理器；
RealView调试器支持多种处理器调试以及完全版的CoreSight调试；
支持Windows、Linux及Unix；
典型地，使用RVDS的软件编译流程如下：
如今，RVDS已不再更新，官方推荐使用 Arm Development Studio 来进行开发。
1. 编译过程
MDK编译过程主要分为：编译、链接、格式转化等三步骤。
（1）编译
MDK软件使用的编译器为armcc 和 armas，它们根据每个c/c++和汇编文件编程以 “.o” 为后缀的对象文件（Object Code，也称为目标文件），其内容主要是从源文件编译得到机器码，包含了代码、数据以及调试使用信息；
（2）链接
链接器armlink将各个.o文件及库文件链接成一个映像文件 “.axf” 或 “.elf”；
（3）格式转化
一般来说 Windows 或 Linux 系统使用链接器直接生成可执行映像文件 elf 后，内核根据该文件的信息加载后，就可以运行程序了。但在单片机平台上，需要把该文件的内容加载到芯片上，所以还需要对链接器生成的elf映像文件利用格式转换器 fromelf 转换为 “.bin” 或 “.hex” 文件，交给下载器下载到芯片的FLASH或者ROM中。
安装 Keil_MDK 后，查看 C:\Keil_v5\ARM\ARMCC\bin 目录内容，如下：
2. 工程设置选项
keil工程中包含许多可用的设置，如：编译和代码生成、将程序下载到Flash、使用调试器、使用模拟器等。
工程选项菜单中包含许多标签，如下：
具体说明如下：
3. After Build/Rebuild
如果正在使用NXP LPC11xx（Cortex-M0），在这些NXP产品中，地址0x1C~0x1F（32位）用作校验，并在Flash存储器编程期间自动产生。由于链接器生成的程序映像不包含这个校验，Flash编程器在确认已编程映像并且同原始文件相比较时，会报告一个错误。
为了解决这个问题，Keil MDK中包含了一个称为 ElfDwt 的工具，这是一个签名创建器，它会将链接器产生的校验插入程序映像中。
也可以增加使用 fromelf.exe 工具，将.axf文件转为.bin文件。
C:\Keil_v5\ARM\BIN\ElfDwT.exe ..\OBJ\iTransmitter.axf C:\Keil_v5\ARM\ARMCC\bin\fromelf.exe --bin -o ..\OBJ\iTransmitter.bin ..\OBJ\iTransmitter.axf
最终查看生成的bin文件，验证：
4. 在RAM中运行
除了可以将程序下载到Flash存储器中，也可以将其下载到RAM中，这样测试程序时就不会更改Flash存储器的内容。
生成的部分map文件：
取消FLASH编程选项：
若进行debug时，则需要创建一个启动脚本ram_debug.ini ，用以初始化栈指针和程序计数器加载到正确位置。内容如下（以 STM32F1xx 为例）：
reset // 对于 Cortex-M3 内核，重映射中断向量表到RAM _WDWORD(0xE000ED08, 0x20000000); // 向量表偏移寄存器（VTOR）：0xE000_ED08 LOAD ..\OBJ\iTransmitter.axf INCREMENTAL // 将映像下载到开发板中 SP = _RDWORD(0x20000000); // 设置栈指针 PC = _RDWORD(0x20000004); // 设置程序计数器 g, main // 跳转到main
为了在调试会话开始时能够调用这个调试启动脚本，需要设置调试选项。如下：
在调试会话时，程序会被加载到SRAM中，程序计数器（PC）也会被自动设置为正确的程序映像起点，之后应用程序开始执行。
5. 定制启动代码
Keil 的启动代码提供了向量表以及许多配置信息，比如：栈大小和堆大小。如果应用程序需要更大的栈空间或堆空间，就需要编辑启动代码进行修改。
以STM32F0xx为例，修改文件 startup_stm32f0xx.s
Stack_Size EQU 0x00000400 AREA STACK, NOINIT, READWRITE, Stack_Mem SPACE Stack_Size __initial_sp ; <h> Heap Configuration ; <o> Heap Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8> ; </h> Heap_Size EQU 0x00000200 AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, __heap_base Heap_Mem SPACE Heap_Size __heap_limit PRESERVE8
6. Keil中分散加载特性
除了使用存储器分布对话框定义工程的存储器分布外，也可以使用分散文件来定义微控制器的存储器分布，这样就可以创建更加复杂的存储器布局。
可以查看到，工程自动生成的 .sct 文件内容，如下：
; *************************************************************
; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
; *************************************************************
LR_IROM1 0x20000000 0x00010000 { ; load region size_region
ER_IROM1 0x20000000 0x00010000 { ; load address = execution address
*.o (RESET, +First)
*(InRoot$$Sections)
.ANY (+RO)
.ANY (+XO)
}
RW_IRAM1 0x20010000 0x00010000 { ; RW data
.ANY (+RW +ZI)
}
}更详细的介绍，请查看官方文档：
DUI0203J_rvct_developer_guide.pdf