2020年8月21日 星期五

Silicon Labs EFM8 微控制器開發環境建置 [1.1]-Simplicity Studio v4 開發環境安裝

網頁最後修改時間:2020/08/21
從此篇開始,將會以 Silicon Labs 的 EFM8 系列晶片(EFM8BB21F16G-QFN20)為主角,撰寫如何建置 8-bit MicroController 的開發環境、如何建立專案以及如何進行韌體燒錄一系列的網頁。

此系列包含:
  • Silicon Labs Simplicity Studio 8-bit Microcontrollers 開發環境建置;
    主要說明在 Simplicity Studio 建置 Silicon Labs 8-bit Microcontrollers 開發環境時所需要的軟體的下載和安裝。
  • Keil C51 的 Silicon Labs C8051 / EFM8 開發環境建置;
    主要說明在 Keil µVision 建置 Silicon Labs 8-bit Microcontrollers 開發環境時所需要的軟體的下載和安裝。

  • 如何建立一個 Simplicity Studio 專案檔;
    • 如何匯入、修改和編譯官方(或既有的)Simplicity Studio v4 專案範例;
      說明如何匯入已有的 Simplicity Studio 專案檔,進行編譯和修改。
    • Simplicity Studio v4 全新專案建置範例;
      說明如何從頭建置一個新的 Simplicity Studio v4 專案檔。
  • 如何匯入 Simplicity Studio v4 專案檔至 Keil C51;說明如何匯入 Simplicity Studio v4 專案檔至 Keil C51,進行編譯和修改。

  • 離線與 ISP(UART)燒錄;
    燒錄 .hex 檔的說明,和使用 ISP(UART)燒錄韌體的方法。

Silicon Labs 8-bit Microcontrollers 系列的晶片,可以在多種 IDE 裡做開發,但是在這系列文中只有說明其中的兩種。這一篇是以 Simplicity Studio v4 為主,其他的 IDE 開發環境建置請參考官方文件裡的內容。
照片來源:Silicon Labs 8-bit Microcontrollers
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網頁所用到的開發板與燒錄模擬器:
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本篇分為下面幾個小節作為說明:
  • 下載並安裝 Simplicity Studio v4;
    • 安裝步驟說明;
    • 取得 Keil C51 編譯器的許可證(license);

【下載並安裝 Simplicity Studio v4】

為了安裝 Simplicity Studio v4 之後能夠順利地更新及下載相關的套件,請務必上 Silicon Labs 註冊一個帳號(一定!必須!)。

Simpliciry Studio v4 可由下面網址進行下載:

Simplicity Studio v4 下載網址

【安裝步驟說明】

點擊下載的 Simplicity Studio v4 安裝檔,開啟安裝精靈。

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 01
點選同意,按 "Next >" 進入到下一個畫面。

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 02
選擇 Simplicity Studio v4 的安裝目錄,若沒有其他需求的話可以使用預設值。

"Next >" 進入到下一個畫面。

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 03
確定前面各步驟沒有任何問題後,按下 "Install' 開始進行軟體安裝。

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 04
軟體安裝需要一會兒,要耐心等一下!

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 05
Simplicity Studio v4 安裝說明 - 06
Simplicity Studio v4 安裝說明 - 07
Simplicity Studio v4 安裝說明 - 08
軟體安裝完成後,會自動關閉安裝精靈,且桌面上會多出一個 Simplicity Studio 的圖示。

剛安裝好的 Simplicity Studio v4 還沒擁有建立 8-bit 8051 MCUs 專案的能力,所以必須另外為它安裝這些東西。

所幸!這些步驟並不困難,按幾個按鈕就可以。

點擊桌面上 Simplicity Studio 圖示開啟軟體。

由於是第一次開啟,因此會有多個軟體和選項必須被安裝和設定,但這之後都還是可以被移除或是再追加,所以不必擔心之後不能再做變更。

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 09
Simplicity Studio v4 因為提供了以 Eclipse 為基礎的 IDE,所以第一次開啟時,會出現這部分的軟體用戶授權協定。

先按 "Accept All",再按 "Finish" 進入到下一個畫面。

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 10
Simplicity Studio v4 安裝說明 - 11
還記得一進到網頁主題時所要求的事:要註冊一個 Silicon Labs 的用戶帳號;沒有這帳號是無法進行接下來的任何軟體的安裝要求的。

請將註冊的電子郵件和密碼輸入到下面出現的 Silicon Labs 登入視窗裡,然後按 "Log In" 進行登入確認。

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 12
Simplicity Studio v4 安裝說明 - 13 
如果登入資料沒有問題的話,就會開始下載一些待會兒會用到的軟體列表。

下載需要一些時間,要耐心等一下!

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 14
Simplicity Studio v4 安裝說明 - 15
Simplicity Studio v4 安裝說明 - 16 
一但完成下載,就會出現以下的畫面。

由於不是使用 Simplicity Studio 內定的開發板,所以請選擇 "Install by Product Group"用群組的方式進行安裝。

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 17 
接著會出現一個列出一大堆 Simplicity Studio 支援的產品類型(以群組做區分)的列表視窗。

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 18
勾選 8-bit Microcontrollers 後,按 "Next" 進入到下一個畫面。

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 19
沒什麼需要做修改和新增的選項,所以按 "Next" 進入到下一個畫面。

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 20
除非有什麼關於 8-bit Microcontrollers 需要新增 / 移除的選項,否則按 "Next" 進入到下一個畫面。

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 21
選擇 "Accept All" ,按 "Finish" 進入到開始安裝的畫面。

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 22
整個安裝需要一些時間,要耐心等等!

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 23 
完成所需軟體的檔案安裝後,要需要重新啟動 Simplicity Studio v4。

"OK" 重新啟動 Simplicity Studio v4。

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 24
重新開啟後,會出現簡單功能說明的提示視窗。

按左邊離開,按右邊則開始簡單功能的說明。

Simplicity Studio v4 安裝說明 - 25
離開剛剛那個視窗後,雖然已經安裝了需要的軟體,但還需要取得 Keil C51 的許可證(license)才可以用,否則編譯時會出現沒有許可證的警告訊息。

下面就來學習一下怎麼取得免費的 Keil C51 編譯器的許可證。

【取得 Keil C51 編譯器的許可證(license)】

Simplicity Studio v4(簡稱 SSv4)自帶了免費的 GCC 編譯器和 KEIL C51 編譯器。其中, EFM32 和 EFR32 使用免費的 GCC 編譯器,而 EFM8 則是使用 KEIL C51 編譯器。

不過因為 KEIL C51 編譯器是付費軟體,所以需要取得它的產品許可證才能使用。但是不用擔心,SSv4 為我們提供了免費的正式許可證,所要做的就是填寫申請表單。

點選 SSv4 選單 "Help -> Licensing -> Keil 8051 v9.60.0",叫出許可證輸入的視窗。

取得 Keil C51 eil C51 license - 01
仔細看該視窗裡面的文字描述,可以看到裡面提供了許可證的申請網頁連結。

請直接點擊 "this form"。這會啟動瀏覽器,並開啟 Keil C51 許可證的申請網頁。

取得 Keil C51 eil C51 license - 02
跟一般申請時情況不同的是,由 SSv4 進入到 Keil 許可證申請網頁時,會順便在其 Computer ID (CID) 和 Product Serial # (PSN) 這兩個欄位填入值,這兩個值不能做任何修改,而且申請之後的序號只能給 SSv4 用,不能用在其他地方!

剩下要填的部分就是紅色框框框住的地方(也就是黑色粗體字的部分,不可省略),其中:
  • PC Desctiption: 安裝 SSv4 軟體的電腦描述;
    隨便填,填自己喜歡的名稱就可以,沒有一定要填主機名稱。
  • First Name: 自己的名字;
    隨便填,不介意的話就填入自己的名字。
  • Last Name: 自己的姓;
    隨便填,不介意的話就填入自己的姓。
  • E-mail: 申請的許可證號,要寄到哪一個電子郵件地址去;
    不能隨便填,一定要是可用的電子郵件地址,要不就收不到許可證號碼。
檢查確認一下填入的欄位值沒有問題後,按 "Submit" 送出。

取得 Keil C51 eil C51 license - 03
如果欄位值的格式沒有問題,"Submit" 後就會出現下面的視窗,然後很快就會收到回信。

取得 Keil C51 eil C51 license - 04
沒有任何意外的情況出現的話,大概不到一分鐘的時間就能在電子郵件信箱收到許可證的資料。

打開郵件搜尋 licmgr@keil.com 寄過來的信,找到信件內容

License ID Code (LIC): XXXXX-XXXXX-XXXXX-XXXXX-XXXXX-XXXXX

這一段字,然後複製後面的許可證號碼,並回到 SSv4 的畫面中。

取得 Keil C51 eil C51 license - 05
貼上剛剛複製的許可證號,按 "OK" 進行確認。

取得 Keil C51 eil C51 license - 06
如果輸入的許可證號碼沒有錯誤且有效,就會出現成功加入許可證號碼的視窗。

按 "OK" 離開回到 SSv4 主畫面,完成 Keil C51 編譯器許可證的申請和加入。

取得 Keil C51 eil C51 license - 07
到此,就完成 SSv4 8-bit Microcontroller 的開發環境安裝。

使用 Simplicity Studio,一般不需要額外安裝燒錄模擬器的驅動程式,插上電腦就會自動識別;但如果使用 Keil C51 就要安裝驅動的 plugin,詳情請看 1.2 Keil C51 的 Silicon Labs C8051 / EFM8 開發環境建置

** 燒錄模擬器在 Simplicity Studio v4 的設置和使用方法,請直接看 2.1.2 Simplicity Studio v4 全新專案建置範例 的操作和說明。

現在就可以用 SSv4 開始撰寫程式了。

下一篇,來換一下口味!改來談一談怎麼安裝和建置 Keil C51 的 Silicon Labs 8-bit MCUs 的開發環境。

【結論】

在本篇網頁中,SSv4 安裝的過程,並不侷限於 EFM8 這系列的晶片而已,而是能支援 Silicon Labs 所有的 8-bit Microcontrollers,而且也免費提供了 Keil C51 編譯器的許可證申請,真得非常的貼心!

雖然在網路上,很多網頁文章都是建議使用 Keil µVision 來做開發,但是實際使用過後會發現,原廠所提供的 Simplicity Studio v4 實在是很好用,而且內建了很多很有用的功能和工具;若是使用 Keil µVision,這些功能和工具就都需要另外安裝才能使用,而且它的文字編輯器真的是 @#$%^&,跟作業系統的筆記本軟體差不多,平常都是用其他的文字編輯軟體修改後再回到 Keil µVision 做編譯 ...... 反正就是一言難盡。每個人喜好不同,用的習慣就好,沒什麼那個比較好的說法。

反正,不管網路上怎麼說?或是什麼東西好用?沒動手用過的東西先不要特別去做評論才不會先被框框框住了。後續會有 Keil µVision 和 Simplicity Studio v4 匯入既有和建立一個全新的 SSv4 專案的網頁文章,到時就可以親自來體驗看看,這兩個軟體怎麼開發 EFM8?自己親身體會一下,來決定哪一個才是適合自己的開發軟體?

就不多說了,想要學 Silicon Labs 8-bit MCUs 的,趕快上官網去下載軟體回來安裝吧!


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