ㄆㄜㄊㄧㄡㄙˋ: Silicon Labs EFM8 微控制器開發環境建置 [2.2]－如何匯入 Simplicity Studio v4 專案檔至 Keil C51

網頁最後修改時間：2020/09/01

從[1.1]網頁，開始說明如何以 Silicon Labs 的 EFM8 系列晶片（EFM8BB21F16G-QFN20）為主角，撰寫如何建置 8-bit Microcontrollers 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。

從[2.1.1]開始，連續三篇的網頁，都會用來說明 EFM8BB21F16G-QFN20 這顆晶片韌體專案的建立步驟和方法。而這一篇，是針對如何匯入 Simplicity Studio v4 專案檔至 Keil C51做說明。

EFM8BB21F16G-QFN20 Package Marking（not included bee icon）

/*-/--*-*/*/*/*/***//-*-*-**-*/*-*-/*/*/*-*-/-////--/**/**--**/--///--//**----**//--**//**----***//*-**//*
本篇的 Keil 專案檔建立，採用來自 [2.1.2] 網頁的 EFM8BB21F16G-C-QFN2-_Demo01 專案。因為只需要做專案的設置，而不需要做任何程式方面的變更，所以請依照本篇網頁裡面步驟自行建置。

有購買商品的使用者，網頁中所需相關資料已放置於雲端硬碟（{商品雲端資料夾} / 程式碼 / 部落格範例 / [2.2]－如何匯入 Simplicity Studio v4 專案檔至 Keil C51 / Keil-Project_EFM8BB21F16G-C-QFN20_Demo01.zip），請自行下載使用！
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網頁所用到的開發板與燒錄模擬器：

Silabs Busy Bee EFM8BB2 開發板學習套件（含燒錄/模擬器）

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經過 1.2 Keil C51 的 Silicon Labs C8051 / EFM8 開發環境建置裡軟體安裝的說明，想必 Keil C51 已經完成安裝，現在開始準備要進行 EFM8BB21F16G-QFN20 韌體專案的建立。

本篇 Keil 的專案建立，類似於 2.1.1 匯入 Simplicity Studio 專案的方式，主要分為下面幾個小節作為說明：

建立專案資料夾；
建立專案（Crteat a New µVision Project）；
專案項目設定（Manage Project Item）；
專案目標選項設定（Options for Target）；
專案編譯與程式燒錄；
燒錄後的韌體測試；

開始之前，先建立幾個縮寫字：

{SILABS_EFM8_PRJ}：表示要匯入到 Keil C51 裡的 Silabs EFM8 專案檔資料夾，假設放置於 D:\OneDrive\PTS\8051\SSSv4\EFM8BB2\EFM8BB21F16G-C-QFN20_Demo01；
{SILABS_EFM8_DEV}：開發 EFM8 所需要的程式標頭檔和檔案資料夾，假設放置於 D:\SiliconLabs\SimplicityStudio\v4\developer；
{KEIL_EFM8_PRJ}：Keil 專案檔資料夾，假設放置於 D:\OneDrive\PTS\8051\Keil\Silabs\EFM8BB2\EFM8BB21F16G-C-QFN20_Demo01；

根據 Simplicity Studio 的 "Project Explorer" 的專案項目列表，我們可以依此建立 Keil 的專案資料夾。

Simplicity Studio 專案項目列表

【建立專案資料夾】

如下，在 Keil 專案放置的資料夾中，建立如下的目錄結構。

最上層為專案名稱：EFM8BB21F16G-C-QFN20_Demo01

EFM8BB21F16G-C-QFN20_Demo01 ├─Includes ├─Project ├─inc ├─src └─Startup

Includes：包含使用到的 Silabs 官方的函式庫標頭檔；
依照下面的說明，複製下面兩個資料夾中需要的檔案到 {KEIL_EFM8_PRJ}\Includes 資料夾中。

複製 {SILABS_EFM8_DEV}\sdks\8051\v4.1.7\Device\EFM8BB2\inc 資料夾裡面所有的檔案到 {KEIL_EFM8_PRJ}\Includes 資料夾中。

建立專案資料夾 - 01

複製 {SILABS_EFM8_DEV}\sdks\8051\v4.1.7\Device\shared\si8051Base 資料夾中（除了 SILABS_START.A51 之外）的檔案到 {KEIL_EFM8_PRJ}\Includes 資料夾中。

建立專案資料夾 - 02

完成檔案複製後的 {KEIL_EFM8_PRJ}\Includes 資料夾，如下所示。

建立專案資料夾 - 03

Project：Keil C51 專案檔檔案放置的地方，第一次儲存專案的同時，也會建立 Listings 和 Objects 這兩個資料夾；
請看下一節關於專案建立的說明。

建立專案資料夾 - 04

inc：包含使用者或是軟體產生的 .h 程式碼；
複製 {SILABS_EFM8_PRJ}\inc 裡面所有檔案到 {KEIL_EFM8_PRJ}\inc 資料夾中。

建立專案資料夾 - 05

完成檔案複製後的 {KEIL_EFM8_PRJ}\inc 資料夾，如下所示。

建立專案資料夾 - 06

src：包含使用者或是軟體產生的 .c 程式碼；
複製 {SILABS_EFM8_PRJ}\src 裡面所有 .c 檔案到 {KEIL_EFM8_PRJ}\src 資料夾中。

建立專案資料夾 - 07

完成檔案複製後的 {KEIL_EFM8_PRJ}\src 資料夾，如下所示。

建立專案資料夾 - 08

Startup：單獨用來放置 SILABS_STARTUP.A51 檔案的資料夾；
請由 {SILABS_EFM8_DEV}\sdks\8051\v4.1.7\Device\shared\si8051Base 資料夾，或{SILABS_EFM8_PRJ}\src複製 SILABS_STARTUP.A51 檔案到 {KEIL_EFM8_PRJ}\Startup 資料夾中。

完成檔案複製後的 {KEIL_EFM8_PRJ}\Startup 資料夾，如下所示。

建立專案資料夾 - 09

完成 Keil 專案資料夾的建立和檔案複製後，接下來就可以建立 Keil 專案檔了。

【建立專案（Crteat a new µVision project）】

點選 "Project -> New uVision Project..."，開啟新建專案對話視窗。

建立專案 - 01

將專案檔儲存在專案資料夾 {KEIL_EFM8_PRJ}\Project 中，並命名為 EFM8BB21F16G-C-QFN_Demo01，然後按下 "存檔" 儲存並關閉視窗。

儲存專案檔的同時，會於同資料夾下再產生 Objects 和 Listings 兩個資料夾（若專案選項有做相關的設定，則會有所不同）。

建立專案 - 02

關閉視窗後，接著會再自動開啟另一個 "Select Device for Target 'Target 1'..." 的對話視窗。

在該視窗左上角的下拉選單中，選擇 Silicon Labs Custom Data Base。

接著在下方 Search: 欄位中，輸入 EFM8BB21 進行篩選，然後點擊篩選之後的 EFM8BB21F16G-QFN20。

最後勾選 ☑ Use Extended Linker (LX51) instead of BL51，按下 "OK" 儲存並離開。

建立專案 - 03

這時會出現另一個對話視窗。

因為我們已經自己添加了 SILABS_STARTUP.A51，所以按 "否(N)" 不添加後離開。

建立專案 - 04

【專案項目設定（Manage Project Items）】

回到主畫面，滑鼠右鍵點選 Target 1，下拉選單中選擇 "Manage Project Items..."，開啟添加專案項目的對話視窗。

這裡主要是將專案資料夾裡面會用到的檔案，添加作為專案的項目，但不需要包含外部的標頭檔和函式庫。

專案項目設定 - 01

請對照下面的步驟與圖示，進行相對應的項目名稱修改以及資料夾的添加。

Project Targets:

修改下面的 Target 1 為 EFM8BB21F16G-C-QFN20。

Groups:

添加 Startup 和 src 兩個群組。

Files:

選擇 Groups: Startup 添加檔案 {KEIL_EFM8_PRJ}\Startup\SILABS_STARTUP.A51；

點選 Startup 後，按 "Add Files..." 開啟檔案總管。

專案項目設定 - 02

依照下面的步驟選擇檔案：

選擇檔案類型： Asm Source file (*.s;*.src;*.a*)；
選擇檔案 SILABS_STARTUP.A51；
按 "Add" 加入檔案；
按 "Close" 離開；

專案項目設定 - 03

如果 Startup 群組的檔案添加成功，點選群組時，檔案就會顯示在右邊的 Files: 欄位中。

接著點選 Groups: 下的 src，同樣照著剛剛上面的步驟，添加相關的檔案。

專案項目設定 - 04

請添加 {KEIL_EFM8_PRJ}\src 資料夾中的 EFM8BB21F16G-C-QFN20_Demo01_main.c 和 InitDevice.c 這兩個檔案，到 src 群組中。

專案項目設定 - 05

添加完成，就如下圖所示。

專案項目設定 - 06

完成各群組檔案的添加之後，專案項目就如下圖所示。

專案項目設定 - 07

【專案目標選項設定（Options for Target）】

組織好專案項目之後，接著要設定專案目標選項；也就是加入會用到的外部的標頭檔和函式庫，以及關於專案編譯、燒錄和除錯的設定。

在 EFM8BB21F16G-C-QFN20 點擊滑鼠右鍵，下拉選單中選擇 "Options for Target 'EFM8BB21F16G-C-QFN20'..."。

專案目標選項設定 - 01

切換到 "Output" 頁籤中，勾選 [v] Create HEX File。

專案目標選項設定 - 02

切換到 "C51" 頁籤中，按下 Include Paths 右邊的 "..." 按鈕。

專案目標選項設定 - 03

這會開啟一個 "Folder Setup" 路徑的設定視窗。

有兩個路徑需要加入，先按 1 新增圖示，再按下 2 右邊的 "..." 按鈕。

專案目標選項設定 - 04

第一個路徑，選擇 {KEIL_EFM8_PRJ}\inc。

專案目標選項設定 - 05

第二個路徑，選擇 {KEIL_EFM8_PRJ}\Includes。

專案目標選項設定 - 06

完成標頭檔的路徑設定之後，就如下圖所示。

按 "OK" 關閉 "Folder Setup" 視窗，並回到專案選項設定。

專案目標選項設定 - 07

在 "C51" 頁籤，Include Paths 加入了剛剛添加的資料夾路徑。

專案目標選項設定 - 08

切換到 "LX51 Misc" 頁籤，在 Misc controls 加入 REMOVEUSED 這一段文字。

專案目標選項設定 - 09

*********************************************************************************
在 "Device" 頁籤中，[v] Use Extended Linker (LX51) instead of BL51 的勾選，和 "LX51 Misc" 頁籤中，Misc controls 的設定，都是為了解決 *** WARNING L16: UNCALLED SEGMENT, IGNORED FOR OVERLAY PROCESS 的警告問題。

另一個方法：在 "BL51 Misc" 頁籤中，disable Warning Numbers: 填入 16 亦可。
*********************************************************************************

切換到 "Debug" 頁籤，修改除錯時要使用的裝置。

專案目標選項設定 - 10

點選 🔘 Use: ，再於右側下拉選單中，選擇 Silicon Labsd C8051Fxxx Driver，最後按下 "Settings" 開啟除錯器選用視窗。

專案目標選項設定 - 11

如果當下沒有把燒錄模擬器插上的話（如下圖所示），會沒有其他選項可以做選擇。

所以請按 "OK" 關閉視窗，再把燒錄模擬器插上電腦後，重新再開啟該視窗一次。

專案目標選項設定 - 12

若一切無誤，則剛剛視窗中間的選項就會出現！

重新按下 "Settings"，"Target Setup" 選擇 🔘 USB Debug Adapter，然後按下 "OK" 儲存設定。

專案目標選項設定 - 13

切換到 "Utilities" 頁籤，選擇要使用的燒錄器

專案目標選項設定 - 14

在 🔘 Use Target Deiver for Flash Programming 下方的下拉選單選項中，選擇 Silicon Labs C8051Fxxx Driver，再按下 "OK"，儲存所有設定後離開對話視窗，回到主畫面。

這裡有一點很重要必須說明：Use Target Deiver for Flash Programming 一般需要設定兩次才會成功！

所以完成設定之後，請務必關閉 "Options for Target ..." 視窗後，再次打開做確認。

一定要確保這選項設定成功！

專案目標選項設定 - 15

【專案編譯與程式燒錄】

完成專案項目和專案選項中的所有設定後，由於檔案已經預先都準備好了，也不需要再做撰寫或修改，現在可以進行程式的編譯了。

按下 "Build (F7)" 開始編譯程式。

專案編譯與程式燒錄 - 01

若程式沒有出現任何問題的話，編譯輸出會類似下圖所示。

專案編譯與程式燒錄 - 02

** 請務必在進行燒錄之前將燒錄模擬器與開發板連接好，並插上電腦！

確定燒錄模擬器還插在電腦上，將 2x5 灰色排線插到 EFM8BB2 學習開發板黑色插槽中（開發板不需要另外再接電源線），按下 "Download (F8)" 就會開始進行韌體燒錄的準備動作。

專案編譯與程式燒錄 - 03

首先，會先詢問是否要清除 Flash？

按下 "是(Y)" ，開始擦除記憶體。

專案編譯與程式燒錄 - 04

完成記憶體擦除的工作後，會出現提示完成的對話視窗

按下 "確定" 後，就會開始進行韌體的燒錄。

專案編譯與程式燒錄 - 05

完成韌體燒錄之後，主畫面的輸出，就如下圖所示。

專案編譯與程式燒錄 - 06

【燒錄後的韌體測試】

這一小節展示的範例，會從 UART 輸出一段提示訊息，再等待使用者輸入一個字元，最後將該字元以 16 進位的方式輸出。

要進行韌體測試，請預先好準備 USB 轉 TTL 模組或 USB 轉 RS232 線。

根據 EFM8BB21F16G-C-QFN2_Demo01.c 裡面的說明，

// Program Description:
//
// This program demonstrates how to configure the EFM8BB2 to use routines
// in STDIO.h to write to and read from the UART0 interface.  The program
// reads a character using the STDIO routine getchar(), outputs that character
// to the screen, and then outputs the ASCII hex value of that character.
//
// Resources:
//   SYSCLK - 24.5 MHz HFOSC0 / 1
//   UART0  - 115200 baud, 8-N-1
//   Timer1 - UART0 clock source
//   P0.4   - UART0 TX
//   P0.5   - UART0 RX

第一種測試方式是使用 USB 轉 TTL 模組，直接將 USB 轉 TTL 模組的接腳，與 EFM8BB2 學習開發板兩邊的晶片接腳相連接即可，電源也使用 USB 轉 TTL 模組的不用外接；此方法不需要用到開發板上的 RS232 晶片。

兩者之間的接線，如下表所示：

EFM8BB21 開發板兩側接腳名稱	USB 轉 TTL 模組
<P0.4>（UART0 TX）	<Rx>
<P0.5>（UART0 RX）	<Tx>
<+5V>	<+5V>
<GND>	<GND>

第二種測試方式是使用 USB 轉 RS232 線，不過這需要預先將 EFM8BB2 學習開發板上的 RS232 晶片的 <TxD> 和 <RxD> 接腳預先連接到 <P0.5> 和 <P0.4>，然後接上 USB 轉 RS232 線到開發板上的 DB9 接頭，才能進行測試。

兩者之間的接線，如下表所示：

EFM8BB21 開發板兩側接腳名稱	EFM8BB21 開發板中間 2x5 接腳名稱
<P0.4>（UART0 TX）	<RXD>
<P0.5>（UART0 RX）	<TXD>

開啟電腦的測試軟體，按下開發板上面的紅色按鈕通電（或通電狀態下，按下開發板上的 RESET 按鈕），UART 通訊軟體中就會出現 Enter character:，然後輸入 A，接著就如下圖所示。

燒錄後的韌體測試

【結論】

本篇，說明了如何匯入 SSv4 專案到 Keil C51 的步驟與方法，適用於傾向使用 Keil 開發 Silicon Labs 8-bit Microcontrollers 的用戶。對於初學者來說，建議使用[2.1.1]匯入專案的方式，來學習與熟悉 EFM8BB21-C-QFN20 晶片韌體程式的開發，這會比用其他方式更容易上手。有任何不懂的地方，官方有提供論壇和豐富的資料文件與應用筆記可供交流、詢問、參考與查閱。

SSv4 支援多種軟體的專案檔匯入，除了 Simplicity Studio 和 Keil C51 專案檔外，其餘沒說到的專案檔匯入步驟和方法，請自行參考官方文件或網路上的教學。

本篇是 Silicon Labs EFM8 專案建立和匯入的最後一篇，接下來我們將介紹離線燒錄和使用 UART 燒錄韌體的步驟和方法。

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