2.1.1 MDK开发环境概述

RealView MDK开发工具源自Keil公司，被全球超10万的嵌入式开发工程师验证和使用，是ARM公司目前新推出的针对各种嵌入式处理器的软件开发工具。RealView MDK集成了业内领先的技术，融合了我国多数软件开发工程师所需的特点和功能，包括µVision集成开发环境（Integrated Development Environment，IDE）与RealView编译器，支持ARM7、ARM9、Cortex-M3核处理器及Cortex-M0核处理器，可自动配置启动代码，集成FLASH烧写模块，具有强大的Simulation设备模拟、性能分析等功能。与ARM之前提供的工具包ADS等相比，RealView编译器新版本的性能提升了约20%。

MDK5使用µVision5 IDE，是目前针对ARM处理器（尤其是Cortex- M内核处理器）的较佳开发工具。MDK5向后兼容MDK4和MDK3等，相应项目同样可以在MDK5上进行开发，但应注意头文件需由用户自行添加。MDK5同时加强了针对Cortex-M微控制器开发的支持，并且对传统的开发模式和界面进行了升级。

MDK5的组成如图2-1所示。

图2-1

MDK5由MDK Tools（MDK工具）和Software Packs（包安装器）两部分组成。其中，Software Packs可以独立于工具链进行新芯片支持和中间库的升级。

MDK Tools分为MDK-Core（核心）和ARM C/C++ Compiler（编译器）两部分。

MDK-Core又分为µVision IDE和µVision debugger（调试跟踪器）。它基于µVision IDE，在单个环境中结合了项目和运行时环境管理工具，以及支持源代码编辑和程序调试的构建工具，为基于ARM Cortex-M的设备提供领先的支持，包括ARMv8-M架构（Cortex-M23/M33/M35P）。µVision debugger用于在单个环境中测试、验证和优化应用程序代码。MDK支持运行/停止调试，支持数据跟踪甚至是非介入式指令跟踪，以促进调试和系统优化。通过ULINK调试探针，可以使用流跟踪和功率测量等功能。

ARM C/C++ Compiler专为生成最佳代码大小和最佳性能而设计，它包括汇编程序、链接程序和高度优化的运行时库，以确保最佳性能。

Software Packs分为Device（芯片支持）、CMSIS（Cortex Microcontroller Software Interface Standard，Cortex微控制器软件接口标准）和Middleware（中间库）3个部分。MDK使用软件包来提供设备和板卡支持，对于CMSIS库、中间件、代码模板以及示例项目，可随时将软件包添加到MDK-Core中，从而支持独立于工具链的新设备和中间件更新，加速产品开发。

其中，CMSIS是ARM公司为统一软件结构而为Cortex微控制器制定的软件接口标准。CMSIS为处理器和外设提供了一致且简单的软件接口，可方便软件开发，易于软件重用，缩短开发人员的学习过程和应用项目的开发进程。目前，很多针对Cortex-M微控制器的软件产品都与CMSIS兼容。CMSIS提供了一个与供应商无关的、基于Cortex-M处理器的硬件抽象层，基于CMSIS的开发结构如图2-2所示。

图2-2

CMSIS始于为Cortex-M微控制器建立统一的设备驱动程序库，即其核心组件CMSIS-CORE。之后，添加了其他CMSIS组件，如CMSIS-RTOS等。

● CMSIS-CORE为Cortex-M处理器核和外设定义应用程序接口（Application Program Interface，API），也包括一致的系统启动代码。从软件开发角度看，CMSIS-CORE进行了一系列标准化工作：标准化处理器外设定义、标准化处理器特性的访问函数、标准化系统异常处理程序的函数等。用户的应用程序既可以通过CMSIS层提供的函数（包括设备厂商提供的外设驱动程序）访问微控制器硬件，也可以利用CMSIS的标准化定义直接对外设编程，以控制底层的设备。如果移植了RTOS，用户应用程序也可以调用操作系统函数。

● CMSIS-RTOS提供用于线程控制、资源和时间管理的RTOS的标准化编程接口，以便软件模板、中间件、程序库和其他组件能够获得RTOS支持。