近年来，物联网终端的接入数量增长迅速，根据权威机构分析，到2025年全球物联网设备连接数预计超过300亿，主要应用领域包括智慧城市，工业物联网，医疗、智能家居等，而MCU是物联网应用的控制核心，根据Omdia统计，2019年全球MCU市场规模为175亿美元，预计2022年将达到184亿美元；2019年中国MCU市场规模为53亿美元，占全球市场比重为30.2%，预计2024年中国MCU市场规模将达到57亿美元。但我国MCU市场一直被海外企业主导，前五大供应商无一内资企业，随着信息安全的重要性突显和国内芯片设计技术的提升，未来MCU国产替代将是长期趋势。
数据来源：Omdia
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注：本文力求通俗易懂，主要面向初学者，对广芯微8位MCU有所了解的读者可以忽略此文。
本文将介绍广芯微的8位MCU的一些主要特性，开发套件包含哪些东西，如何搭建开发环境，如何编译示例并下载固件至硬件开发板等步骤。
UM800x是广芯微的超低功耗MCU产品中，8位MCU系列芯片，芯片集成单周期8051内核，主频24MHz，最高内存达到64KB，其带有丰富的外设接口、8通道12-bit SAR ADC、低电压检测LVD及掉电复位LVR模块等，支持多达11路PWM、4路UART、17路GPIO和1路CAN总线。
开发套件
UM800x 发布的开发套件包含：
· 硬件开发板软件开发包
软件开发包包含芯片的相关资料、硬件开发板的相关资料、IDE资料、模块驱动及示例程序以及典型应用基础方案示例等。
软件开发包内容如下：
· Document：芯片用户手册和Datasheet，快速开发上手手册，应用笔记软件开发包也可以通过广芯微网站下载：
https://www.unicmicro.com/
芯片开发环境包括硬件环境和软件环境。
硬件环境如图1所示：
· 硬件开发板和USB连接线
图 1：硬件连接示意图
硬件开发板
基于 UM800x微控制器提供的开发板，除了丰富的周边应用电路，如 GPIO 、多功能扩展接口与多元的电源供应接口等，亦可搭配丰富的开发板支持套件与软件开发工具，可作为项目评估、开发、验证以及功耗监控的标准模板。
开发板如图2所示：
图 2：硬件开发板
开发板支持USB供电、5V适配器供电和CR2032纽扣电池供电三种供电方式，默认采用USB口供电，通过改变跳线帽的连接方式进行供电方式的切换。
硬件开发板接口资源丰富，包括UART、SPI、I2C等通讯接口，预留SPI Flash存储芯片、温湿度传感器SHT20、OLED液晶屏等外设。此外芯片的所有GPIO管脚均通过排针引出，可作GPIO调试，接口功能扩展等，满足更复杂灵活的应用需求。
芯片默认选择片内16MHz晶振作为时钟源，也可以通过软件配置选择片外高速时钟作为时钟源。
关于芯片硬件开发板的详细资料，请参考开发板原理图。
软件环境包括代码调试环境和量产环境。
代码调试环境
代码调试环境是指通过MDK (KeilC51)集成开发环境进行程序编写，编译链接生成可执行文件（hex文件），通过UNIC_BootTool 工具下载，可通过串口调试工具（如串口调试助手，sscom等）接收调试信息进行调试。
量产环境
量产环境是指产品的功能调试完成后，将代码量产烧录到芯片这一过程所用的软件环境。
在电脑端用Keil C51进行代码的编写，编译链接生成可执行hex文件，最后通过UNIC_BootTool工具下载到开发板上运行。可通过UNIC_BootTool或者烧录器烧录hex文件（详细操作指南见Production Tool文件夹下相关文档）两种方式进行产品的量产。
【快速开发入门】
当我们拿到开发套件并准备好开发环境后，我们需要搭建调试环境。
硬件环境搭建操作如下：
1. 用USB线将芯片硬件开发板与电脑连接起来。USB口能够供电的同时也能作为调试接口，连接如图3所示。
图 3：硬件连接示意图
2. 打开开发板上的电源开关，给开发板供电。
搭建调试环境
下载并安装Keil C51，网址如下：
https://www.keil.com/download/product/
注：Keil C51是Keil公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统。与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil C51提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。
安装后如图4所示：
图4：Keil C51
接下来打开示例工程，下面以Driver&Example/uart0示例为例作为描述，打开SDK目录，如图5所示：
图5：打开uart0示例工程
双击UM800Y.uvproj工程文件，即可打开工程，工程显示如图6所示：
图6：uart0示例工程
接下来的这个步骤很重要，由于发布的SDK包是适合UM800x系列芯片的，因此在编译工程时，需要针对性的设置工程的代码空间，操作步骤如下：
1. 打开Keil工程后，点击
进入工程设置界面。
2. 在“Target”中按图7所示进行设置。
图7：Target设置
在红色框内填入对应芯片的内存地址，其中Start均为0x0000，Size分别是：
|
型号 |
Size |
|
UM8004 |
0x4000 |
|
UM8004M |
0x4000 |
|
UM8005 |
0x8000 |
|
UM8006 |
0x8000 |
|
UM8007 |
0x10000 |
都设置好后，点击“OK”保存并退出工程设置。
Keil提供两种编译方式：增量编译
和重新编译
。
单击任意一个按钮，编译输出如图8所示：
图8：编译工程
这样uart0示例编译结束，Hex输出文件为 .\Out_Files\um800y.hex。
修改代码
在修改代码前，我们简单了解一下8051在Keil C51中的代码结构：
1. 启动文件：STARTUP.A51。
2. C语言入口：main.c中的main函数，如图9所示。
MCU上电后先执行STARTUP中的代码，然后再到C语言的入口main函数。
图9：C语言入口
在uart0示例工程中的各文件描述如下：
· STARTUP.A51：启动文件uart0示例工作流程如图10所示：
图10：uart0示例流程图
我们可以尝试自己修改一下输出信息，比如在app.c中的uart_test函数修改输出信息，如图11所示：
图11：修改示例代码
修改完点击保存按钮后，单击
按钮编译工程。
量产测试
量产测试是指通过BootLoader和电脑界面程序，下载用户APP代码的hex文件到片内Flash，然后运行程序；或者通过烧录器下载用户APP代码hex文件到片内Flash，然后运行程序。
注意：
· 由于芯片中固化了Boot引导代码，Boot的下载串口管脚固定用2.7(UART0RXD)、P2.6(UART0 TXD)。本文档以通过BootLoader和电脑界面程序搭建量产环境为例，操作步骤如下：
1. 用USB线将芯片硬件开发板与电脑连接起来，给开发板供电。开发板上有USB转串口电路，当成功连接到电脑上时，串口调试助手将能够读到相应的串口号。如图3所示。
2. 打开Bootloader的用户下载工具，界面如图12所示。
首先设置“Port Settings”中串口的配置信息：
· “MCU Type”选择正确的芯片型号。
图 12：Bootloader的用户下载工具
3. 设置完成后点击“Open”打开串口。
4. 当进度条“Status Column”下方的状态框中提示“Please power on or reset the chip”时，如图13所示。按提示重新给开发板上电或者复位，等待电脑界面提示“Enter Boot mode!”，此时芯片进入到Boot模式，可以进行在线量产。
图 13：Bootloader的用户下载工具
若所用的USB to TTL模块含有DTR功能，可进行以下操作：
a) 将DTR引脚接到芯片RESETN引脚上，勾选“DTR”，如图14所示，
图 14：Bootloader的用户下载工具
b) 接着点击“Open”打开串口，PC界面会提示“EnterBoot mode!”。此时不用重新给开发板上电或者复位，芯片进入到Boot模式，如图15所示，可以进行在线量产。
图 15：Bootloader的用户下载工具
5. 点击“Erase Code”按钮，擦除片内Flash，界面提示“EFlash Erased.”。
6. 点击“Browse”选择hex文件。
7. 点击“Download Code”按钮进行程序下载，界面提示“DownloadComplete!”表示下载完成。
8. 下载完成后点击“Check CRC”按钮，界面提示“CRC Check Pass”则说明hex文件下载成功。
9. 下载成功后点击“Run App”运行程序，芯片跳转到EFlash开始执行应用程序。
芯片硬件开发板断电后，下次启动将自动执行用户APP程序。
感谢大家参与学习广芯微之微控制器入门篇。现在，我们也只是入了门，我们还需要深入探索更多的广芯微微控制器，让我们一起拭目以待进阶篇吧。
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