【背景介绍】

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。

【概 述】  

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。

【MCU介绍】

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。

【准备工作】

开发套件

UM800x 发布的开发套件包含：

· 硬件开发板
· 离线烧录器（可选）
· 软件开发包

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
· Driver&Example：模块驱动代码，Demo示例程序
· EVB：开发板相关资料，元器件datasheet
· IDE：IDE开发工具（可联系FAE技术支持）
· Production Tool：BootLoader下载工具及文档，量产工具软件及文档
· Solution：典型应用基础方案示例

软件开发包也可以通过广芯微网站下载：

https://www.unicmicro.com/

开发环境

芯片开发环境包括硬件环境和软件环境。

硬件环境

硬件环境如图1所示：

· 硬件开发板和USB连接线
· 电脑（编译代码，下载程序代码）

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

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：

都设置好后，点击“OK”保存并退出工程设置。

编译工程

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