XMOS入门指南.pdf

发布时间：2022-06-14 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.81M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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1. 概述

1.1 XMOS芯片

1.2 XCore结构图

1.3 XC语言

1.4 开发环境

1.5 开发流程

2. 开发环境的安装和使用

2.1 安装开发环境

2.1.1 系统要求

2.1.2 XDE安装过程

2.2 如何建立工程

2.2.1 XDE工作界面

2.2.2 新建工程

1. 点击File -> New -> XDE Project。

2.3 调试与下载（基于XK-1A）

2.3.1 在线调试

2.3.2 下载程序

1. XDE直接下载，如图2.23所示，点击Run->Flash。

3. XC语言分析与示例

3.1 与C不兼容部分

3.2 新增关键字与运算符

3.2.1 运算符

3.2.2 关键字

3.3 应用实例与分析

3.3.1 LED驱动实例

3.3.2 UART通信实例

3.3.3 软件FIFO实例（实现不同线程操作同块内存）

4. I/O的规划与使用

4.1 引脚（pin）与端口（port）

4.2 port应用示例

4.2.1 基础控制：输出高低电平

4.2.2 时序port：特定时钟沿输入输出

4.2.3 带缓冲port：串并数据转换

4.2.4 带选通port：选通信号

4.2.5 触发条件输入port：外部事件

4.3 特殊应用：多位port进行位操作

5. 芯片加密（OTP）

5.1 XMOS芯片加密简介

5.2 XMOS加密后程序的运行过程

5.3 XMOS芯片加密过程与操作方法

5.3.1 加密过程简介

5.3.2 单片加密操作步骤

5.3.3 生成批量加密文件

Application Note XMOS 入门指南 XMOS 学习手册 AN01010101 V0.00 Date: 2008/01/01 产品应用笔记类别关键词摘要内容广州周立功单片机科技有限公司

广州周立功单片机科技有限公司构建混合型控制网络 ARM 嵌入式工业控制模块销售与服务网络（一）广州周立功单片机科技有限公司地址：广州市天河北路 689 号光大银行大厦 12 楼 F4 邮编：510630 电话：(020)38730916 38730917 38730972 38730976 38730977 传真：(020)38730925 网址：www.zlgmcu.com 新浪微博：ZLG-周立功（http://weibo.com/ligongzhou）广州专卖店地址：广州市天河区新赛格电子城 203-204 室电话：(020)87578634 87569917 传真：(020)87578842 北京周立功地址：北京市海淀区知春路 113 号银网中心 A 座 1207-1208 室（中发电子市场斜对面）电话：(010)62536178 62536179 82628073 传真：(010)82614433 杭州周立功地址：杭州市天目山路 217 号江南电子大厦 502 室电话：(0571)89719480 89719481 89719482 89719483 89719484 89719485 传真：(0571)89719494 深圳周立功地址：深圳市福田区深南中路 2072 号电子大厦 12 楼电话：(0755)83781788（5 线）传真：(0755)83793285 上海周立功地址：上海市北京东路 668 号科技京城东楼 12E 室电话：(021)53083452 53083453 53083496 传真：(021)53083491 厦门办事处 E-mail：sales.xiamen@zlgmcu.com 南京周立功地址：南京市珠江路 280 号珠江大厦 1501 室电话：(025) 68123901 68123902 传真：(025) 68123900 重庆周立功地址：重庆市石桥铺科园一路二号大西洋国际大厦（赛格电子市场）1611 室电话：(023)68796438 68796439 传真：(023)68796439 成都周立功地址：成都市一环路南二段 1 号数码科技大厦 403 室电话：(028)85439836 85437446 传真：(028)85437896 武汉周立功地址：武汉市洪山区广埠屯珞瑜路 158 号 12128 室（华中电脑数码市场）电话：(027)87168497 87168297 87168397 传真：(027)87163755 西安办事处地址：西安市长安北路 54 号太平洋大厦 1201 室电话：(029)87881296 83063000 87881295 传真：(029)87880865 沈阳办事处 E-mail：sales.shenyang@zlgmcu.com 产品应用笔记 ©2012 Guangzhou ZLG MCU Technology Co., Ltd. ii

广州周立功单片机科技有限公司构建混合型控制网络 ARM 嵌入式工业控制模块销售与服务网络（二）广州致远电子股份有限公司地址：广州市天河区车陂路黄洲工业区 3 栋 2 楼邮编：510660 传真：(020)38601859 网址：www.zlg.cn 新浪微博：ZLG-周立功（http://weibo.com/ligongzhou）技术支持： CAN-bus：电话：(020)22644381 22644382 22644253 邮箱：can.support@zlg.cn MiniARM：电话：(020)28872684 28267813 邮箱：miniarm.support@zlg.cn 无线通讯：电话：(020) 22644386 邮箱：wireless@zlg.cn 编程器：电话：(020)22644371 邮箱：programmer@zlg.cn ARM 嵌入式系统：电话：(020) 22644383 22644384 邮箱：NXPARM@zlg.cn iCAN 及数据采集：电话：(020)28872344 22644373 邮箱：ican@zlg.cn 以太网：电话：(020)22644380 22644385 邮箱：ethernet.support@zlg.cn 串行通讯：电话：(020)28267800 22644385 邮箱：serial@zlg.cn 分析仪器：电话：(020)22644375 邮箱：tools@zlg.cn 楼宇自动化：电话：(020)22644376 22644389 28267806 邮箱：mjs.support@zlg.cn mifare.support@zlg.cn 销售：电话：(020)22644249 22644399 22644372 22644261 28872524 28872342 28872349 28872569 28872573 38601786 维修：电话：(020)22644245 产品应用笔记 ©2012 Guangzhou ZLG MCU Technology Co., Ltd. iii

广州周立功单片机科技有限公司构建混合型控制网络 ARM 嵌入式工业控制模块目录 2.1 3.1 3.2 3.3 2.2 2.3 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1. 概述...........................................................................................................................1 XMOS芯片 ...............................................................................................................1 XCore结构图 ............................................................................................................1 XC语言 .....................................................................................................................1 开发环境...................................................................................................................2 开发流程...................................................................................................................2 2. 开发环境的安装和使用...........................................................................................3 安装开发环境...........................................................................................................3 2.1.1 系统要求...............................................................................................................3 2.1.2 XDE安装过程.......................................................................................................3 如何建立工程...........................................................................................................8 2.2.1 XDE工作界面.......................................................................................................8 2.2.2 新建工程...............................................................................................................9 调试与下载（基于XK-1A）.................................................................................13 2.3.1 在线调试.............................................................................................................13 2.3.2 下载程序.............................................................................................................16 3. XC语言分析与示例................................................................................................19 与C不兼容部分 ......................................................................................................19 新增关键字与运算符.............................................................................................19 3.2.1 运算符.................................................................................................................19 3.2.2 关键字.................................................................................................................20 应用实例与分析.....................................................................................................29 3.3.1 LED驱动实例.....................................................................................................29 3.3.2 UART通信实例 ..................................................................................................29 3.3.3 软件FIFO实例（实现不同线程操作同块内存） ............................................32 4. I/O的规划与使用 ....................................................................................................38 引脚（pin）与端口（port） .................................................................................38 port应用示例 ..........................................................................................................40 4.2.1 基础控制：输出高低电平.................................................................................40 4.2.2 时序port：特定时钟沿输入输出 ......................................................................40 4.2.3 带缓冲port：串并数据转换 ..............................................................................42 4.2.4 带选通port：选通信号 ......................................................................................43 4.2.5 触发条件输入port：外部事件 ..........................................................................45 特殊应用：多位port进行位操作 ..........................................................................46 5. 芯片加密（OTP）.................................................................................................55 XMOS芯片加密简介 .............................................................................................55 XMOS加密后程序的运行过程 .............................................................................55 XMOS芯片加密过程与操作方法 .........................................................................55 5.3.1 加密过程简介.....................................................................................................55 5.3.2 单片加密操作步骤.............................................................................................56 5.3.3 生成批量加密文件.............................................................................................56 4.1 4.2 4.3 5.1 5.2 5.3 产品应用笔记 ©2012 Guangzhou ZLG MCU Technology Co., Ltd. i

广州周立功单片机科技有限公司构建混合型控制网络 ARM 嵌入式工业控制模块 1. 概述 1.1 XMOS 芯片 XMOS 在传统 MCU 顺序执行的基础上融入了 FPGA 的并发执行的思想，并且由于端口的灵活通用，可以嵌入多种 IP 软核进行开发，使得设计过程更加简单、灵活，加入了时序块，使 XMOS 在时序的控制上比起 MCU 更加灵活和强大。一个 XMOS 芯片是由单个或多个 XCore 组成的，XCore 包含有一个多线程事件驱动处理器，并且有高度整合的 I/O 端口和片上存储器。处理器通过硬件多线程能够同时运行多个任务，并且使用特定的指令控制输入和输出端口，使得操作更加简便。单个 XCore 的线程之间，多个 XCore 的线程之间，甚至多个芯片的线程之间，都可以通过内部高性能的切换器来进行通信。也就是说多个芯片可以通过硬件连接成一个多核网络设备。 1.2 XCore 结构图 XCore的结构简图如图 1.1所示。图 1.1 XCore 结构图一个 XCore 有 8 个硬件线程，每个线程最高可达 100MHz 的时钟频率。线程与线程之间是通过通道来传输数据。有一个高性能的通用输入输出端口，核内集成了一个 64K 的 SRAM，一个 8K 的 OTP，时钟源和一个 JTAG 接口等。 1.3 XC 语言 XMOS 的程序开发是可以使用 XC、C 以及 C++语言结合起来编写的。XC 语言具有 C 的延伸特性，增加了并发执行、I/O 以及时间的控制。所以延伸出来的特性直接对应到 XCore 的硬件资源，例如：多线程并发执行语句、输入输出端口的控制语句、通道的使用等都是 XCore 特有的硬件资源。有了这些新特性，可以避免大量调用库函数。XC 的结构能够高效地编译成简短的指令代码，并且不受到任何死锁现象的限制。这使得程序容易编写、理解和产品应用笔记 ©2012 Guangzhou ZLG MCU Technology Co., Ltd. 1

广州周立功单片机科技有限公司维护。如图 1.2所示，XC是在C的基础上开发出来的，大部分仍然是ANSI C，只有少部分 C的功能无法使用，例如：指针、浮点、long long类型，以及goto语句等类型。如果需要使用这部分功能可以在C文件里实现，再加到相应的工程里。相对的，XC增加了部分针对XCore 特性的新功能，例如：I/O 类型（in/out port）、定时器类型（timer）、时钟类型（clock）以及并行语句（par）等等。 1.4 开发环境构建混合型控制网络 ARM 嵌入式工业控制模块 XMOS 公司推出的 XDE (XMOS 图 1.2 XC 与 C Development Environment)，是专门针对 XMOS 设备以及 XC 所开发出来的一个开发环境。它包括编译器，仿真器，调试器，和一个静态时序分析器。XDE 是基于行业标准平台设计出来的，并且可以使用 C，C++，或 XC 语言混合编写程序。 1.5 开发流程 XMOS整个的开发流程如图 1.3所示。图 1.3 XMOS 开发流程使用 C、C++和 XC 语言进行程序开发，编译成所需二进制文件，在 XDE 上进行仿真调试、时序检测，通过 XTAG 在硬件上进行在线调试，也可使用 XCope 工具进行信号采样。最后将生成的二进制文件下载到硬件 Flash 上。产品应用笔记 ©2012 Guangzhou ZLG MCU Technology Co., Ltd. 2

广州周立功单片机科技有限公司构建混合型控制网络 ARM 嵌入式工业控制模块 2. 开发环境的安装和使用 2.1 安装开发环境 2.1.1 系统要求 XMOS工具套件是官方提供的一个专业开发平台，操作系统版本要求如表格 2.1所示。表格 2.1 系统要求系统版本系统要求 Windows XP SP3 Windows 7 SP1 Mac OS X 10.5+ Linux CentOS 5 32-bit with 32-bit JRE 32-bit with 32-bit JRE 64-bit with 32-bit JRE Intel Processors 32-bit with 32-bit JRE 64-bit with 64-bit JRE 开发套件也可以在 Linux 的其他一些版本运行，例如：RedHat 和 Ubuntu。开发工具的最新信息可以在http://www.xmos.com/tools查看到。在系统上同时必须安装上Java Runtime Environment(JRE) 1.5 或 1.5 以上版本，Java Runtime Environment(JRE)可以在http://java.sun.com/javase/download下载到。 2.1.2 XDE 安装过程 1. 从 http://www.xmos.com/tools 下载到Desktop-Tools-(Windows)(11[1].11.0).exe 或是更高的版本，本文档所有涉及开发环境的地方都是以版本号为 11.11.0 的XDE为标准的。双击已下载的Desktop-Tools-(Windows)(11[1].11.0).exe进行安装。此时弹出安装开始界面，点击 Next。产品应用笔记 ©2012 Guangzhou ZLG MCU Technology Co., Ltd. 3

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