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引言
??? MAXQ1103是Maxim集成產(chǎn)品公司的新一代安全微控制器，設計用于金融終端。它運行16位指令，提供一個32位數(shù)據(jù)通道。微控制器在一個機器周期中執(zhí)行完成指令，是性能非常高的RISC機。MAXQ1103還具有很多重要的安全特性，包括：- 支持DES、3DES、SHA-1、SHA-224、SHA-256、RSA、DSA和ECDSA的密碼加速器
- 真正的硬件隨機數(shù)發(fā)生器
- 1KB低泄漏電池備電NVSRAM
- 與外部電路連接的7個防篡改探測輸入
- 環(huán)境傳感器，例如溫度和電壓超范圍探測器
設置MAXQ1103評估套件
??? MAXQ1103評估套件如圖1所示。需要采用下面列出的硬件元件來完成本應用筆記所討論的工作：- MAXQ1103評估套件電路板
- JTAG電路板
- JTAG電纜(連接MAXQ1103評估套件電路板和JTAG電路板)
- 9針串行電纜
- 穩(wěn)壓電源(5V、±5%、300mA、中心正極)
詳細電路圖(PDF, 14.4MB)
圖1. MAXQ1103評估套件
??? MAXQ1103評估套件電路板和JTAG電路板都有很多跳線需要進行配置。如果需要了解跳線及其功能的詳細信息，請參考各自的數(shù)據(jù)手冊。對于本應用筆記，請按照以下要求來配置跳線：
- 在MAXQ1103評估套件電路板上，短接跳線JU1，連接JU5上面的兩個引腳(最靠近JU5標簽的兩個引腳)?，F(xiàn)在，所有其他跳線應打開。如果，JU6到JU18的所有跳線都短接，那就OK。這是智能卡通信需要的配置，本應用筆記不涉及。
- 在JTAG電路板，短接JH1和JH2，打開JH3。
??? 注意，在早期的MAXQ1103評估套件中，MAXQ1103 IC可能采用了插槽。如果是這樣，把MAXQ1103插入到IC標記向下的插槽中(無鉛指示符“+”應在右上側(cè))。
??? 在您的PC和JTAG電路板之間連接9針串行電纜。不要將其連接至MAXQ1103評估套件電路板。將電源連接至這兩塊電路板。
采用CrossWorks編譯器進行設計：Blinky
??? 我們不以“Hello World”開始，而是構(gòu)建一個簡單的應用程序，該應用程序使MAXQ103套件電路板上的一個LED閃爍。??? 我們使用的工具包是Rowley Associates公司提供的CrossStudio?，F(xiàn)在，工具包當前版本是面向MAXQ30的CrossWorks (2.0.0.2008063000.2293版)，可用于產(chǎn)生本文檔的截屏顯示。為確定是否是最新版本，請在線訪問Rowley Associates網(wǎng)站，或者通過Maxim支持中心，與我們?nèi)〉寐?lián)系。
??? 在建立新方案時，點擊File
New New Project。在New Project彈出框中，填寫底部的Name和Location框，從Project Templates窗口中選擇“A C executable” (圖2)。我們調(diào)用工程BlinkyDemo，將其放到目錄C:\work\maxq\maxq1103\blinky中。
圖2. 選擇“A C executable”，填寫工程名稱和位置
??? 單擊Next繼續(xù)，您將看到Project Properties彈出框。選擇默認值即可，單擊Finish，建立工程(您可以單擊Next，選擇其他的選項；本工程在這些選項中使用所有默認值)。
??? 在建立工程時，Project Explorer框中會出現(xiàn)一個新工程(圖3)，通常位于應用程序窗口的右上。打開它，您將看到兩個文件夾，Source Files和System Files。打開Source Files，將看到main.c，這是您的應用程序源代碼。雙擊它，打開。
圖3. Project Explorer窗口
??? 自動生成的源代碼非常簡單，我們只需要加入幾行就可以使我們的閃爍應用程序工作。復制以下應用程序代碼(替換main.c文件中當前的所有內(nèi)容)。
#include#include void delayms(unsigned long count) { unsigned int x; while (count > 0) { for (x=0;x<2500;x++) { __no_operation(); } count--; } } void main(void) { // set port 0 to all output PD0 = 0xff; while (1) { // toggle bits 0, 1, 7 PO0 = PO0 ^ 0x83; delayms(500); } }
??? 當我們運行這一應用程序時，會看到LED DS1、DS2和DS3 (位于套件電路板MAXQ1103的左下側(cè))閃爍，接通0.5s，關斷0.5s。注意，“
delayms”函數(shù)并不恰好是一毫秒，而是非常接近，達到了blinky應用程序的目的。??? 在運行演示實例前，必須首先構(gòu)建它。選擇Build
Build BlinkyDemo?；蛘甙聪翭7來構(gòu)建。如果一切都正確構(gòu)建，您將在Output窗口看到消息“Build complete”，它旁邊有一個對勾(圖4)。如果有錯，請確定您輸入的代碼是否正確。
圖4. 工程構(gòu)建后的輸出
??? 運行應用程序時，單擊Debug Step Over。也可以按下F10，或者單擊帶有向下箭頭工具條中的圖標(圖5)。
圖5. Step Over按鈕
??? CrossStudio通過JTAG電路板把應用程序下載到MAXQ1103中，Output窗口顯示狀態(tài)消息。應用程序?qū)㈤_始運行，然后，在代碼第一行停止(左側(cè)空白區(qū)顯示黃色箭頭)。運行應用程序時，單擊“Play”按鈕(或者選擇Debug Go)?，F(xiàn)在，請確定MAXQ1103電路板上的LED正在閃爍。您可能希望能夠在一定程度上修改應用程序。使LED按順序閃爍，或者改變點亮時間，更快或者更慢的閃爍。
使用CrossStudio調(diào)試應用程序
??? 現(xiàn)在，讓我們了解一下MAXQ1103和CrossStudio工具的調(diào)試功能。MAXQ1103有內(nèi)置JTAG引擎，支持在實際芯片上進行調(diào)試，從而不需要昂貴的仿真器或者有可能出錯的模擬器。注意，MAXQ1103還提供鎖定機制，在元件鎖定時，防止JTAG工作。這樣，當MAXQ1103微控制器用在敏感應用中時，保證了JTAG調(diào)試引擎不會帶來安全威脅。??? 現(xiàn)在，我們返回到最初的Blinky應用程序，在主函數(shù)中，把延時從500改到5：
delayms(5);
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??? 現(xiàn)在，構(gòu)建并運行應用程序。注意，LED持續(xù)點亮，而不是不斷閃爍。這就是簡單演示代碼第一次編寫并運行時的情況。
??? 這樣會帶來一個基本問題：“燈的確是連續(xù)點亮，還是閃爍非常快，而無法察覺呢”?如果燈是連續(xù)點亮，那就有必要檢查原理圖和引腳分配，確定一切OK。如果LED只是很快地閃爍(太快，以至于看不清間隔)，那就只需要調(diào)整時間，這是可能需要做的工作。為回答這一問題，我們現(xiàn)在使用CrossStudio的調(diào)試工具。
??? 按下Pause按鈕(或者選擇Debug Break)。在代碼停止的地方，出現(xiàn)一個黃色箭頭。代碼很有可能停止在delayms()函數(shù)的‘for’循環(huán)中(參見圖6)。
圖6. 在delayms()函數(shù)中，代碼停止運行
??? 觀察右側(cè)的Locals窗口(如果看不到該窗口，單擊Debug Debug Windows Locals)。該窗口將顯示變量“x”和“count”的當前值?，F(xiàn)在，按下Step Over按鈕幾次。在Locals窗口中，您應該看到x值增加了(可以連續(xù)按下Step Over，直到循環(huán)結(jié)束，但這可能需要很長的時間)。
??? 現(xiàn)在，已經(jīng)很容易回答“燈是在閃爍嗎”這一問題了? 對此，需要在main函數(shù)的delayms(5)一行設置斷點，單擊該代碼行左側(cè)的小三角。它將變?yōu)榧t圈(圖7)?，F(xiàn)在，再次運行應用程序(Debug Go，或者Play按鈕)。應用程序會運行到這一點，然后暫停?，F(xiàn)在，點擊Go若干次后，您會看到，隨著您的點擊，燈接通和關斷。這驗證了燈是在閃爍，只是太快，我們的眼睛無法察覺。
圖7. 加入斷點
??? 現(xiàn)在，我們借這個機會了解一下更多的調(diào)試功能。按下Step Over按鈕幾次，按順序執(zhí)行三行代碼：while(1)，PO0 = PO0 ^ 0x83和delayms(5)。您將看到，當通過PO0行時，燈閃爍?，F(xiàn)在，當暫停在delayms(5)行時，按下Step Into按鈕(圖8)，進入delayms()函數(shù)(而不是Step Over，這會執(zhí)行整個函數(shù))。
圖8. Step Into按鈕
??? 在運行時，還可以改變變量(和寄存器)。清除所有斷點(Debug Breakpoints Clear All Breakpoints)，單擊Go。單擊Pause，程序應再次停止在delayms()函數(shù)的中間部分。注意“x”和“count”值?，F(xiàn)在，把x設置為2499 (單擊x顯示的數(shù)值，高亮后輸入2499)。執(zhí)行幾次Step Over或者Step Into，您會看到循環(huán)結(jié)束，“count”值也遞減了。
??? 以及您感興趣的其他調(diào)試功能：
- Debug Disassembly將同時顯示C代碼和生成的匯編代碼。這樣，用戶可以進入?yún)R編代碼，而不是C代碼，同時知道對應于C代碼的什么位置。
- Debug Debug Windows Call Stack將顯示應用程序到達當前位置時所調(diào)用的函數(shù)。如果在
delayms()函數(shù)中暫停執(zhí)行，其顯示如圖9所示。 - 使用Debug Stop停止調(diào)試，觀察右側(cè)的Targets窗口。確定Maxim Serial JTAG Adapter以粗體字顯示，觀察下面的配置選項。如果您使用串口，而不是默認的COM1，那么，可以在這里改變這一選項。
圖9. 在delayms()函數(shù)中運行時調(diào)用堆棧
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