任务六
下载可执行文件到教学开发板

将ULink下载工具的一端通过USB线连接到电脑USB口上，另一端连接到教学开发板上的JTAG口上。接好后，按图1.30（a）～（c）所示过程依次配置，安装ULink驱动。

将ULink和教学开发板连接好，打开教学开发板电源开关。单击Project下的Options for Target（工程属性），弹出“Options for Target”对话框。或者单击“Flash”菜单下的“Configure Flash Tools”，按照如图1.31（a）～（f）所示进行配置。

这样ULink下载工具就配置好了。如图1.32所示，单击 图标（或通过“Flash→Download”操作），程序就开始下载了，下载结束如图1.33所示。

下载时，先擦除上次Flash存储器中的程序，再将刚才编译好的程序下载，最后经校验无误后，下载结束。此时，按教学开发板的Reset复位键，下载的程序开始运行。

Flash存储器

Flash是存储芯片的一种，通过特定的程序可以修改里面的数据。Flash存储器又称闪存，它结合了ROM和RAM的长处，不仅具备电子可擦除可编程（EEPROM）的性能，还不会断电丢失数据，同时可以快速读取数据（NVRAM的优势）。U盘和MP3里用的就是这种存储器。嵌入式系统以前一直使用ROM（EPROM）作为它们的存储设备，20世纪90年代中期开始，Flash全面代替了ROM（EPROM）在嵌入式系统中的地位，用做存储程序代码或者Bootloader及操作系统，现在则直接当U盘使用。

目前Flash主要有两种：NOR Flash和NAND Flash。NOR Flash的读取和我们常见的SDRAM的读取是一样的，用户可以直接运行装载在NOR Flash里面的代码，这样可以减少SRAM的容量，从而节约了成本。NAND Flash没有采取内存的随机读取技术，它的读取是以一次读取一块的形式来进行的，通常是一次读取512字节，采用这种技术的Flash比较廉价。用户不能直接运行NAND Flash上的代码，因此使用NAND Flash的嵌入式系统开发板除了使用NAND Flash以外，还做上了一块小的NOR Flash来运行启动代码。

一般小容量的用NOR Flash，因为其读取速度快，多用来存储操作系统等重要信息，而大容量的用NAND Flash，最常见的NAND Flash应用是嵌入式系统采用的DOC（Disk On Chip）和我们通常用的“闪盘”，可以在线擦除。目前市面上的Flash主要来自Intel，AMD，Fujitsu和Mxic，而生产NAND Flash的主要厂家有Samsung和Toshiba及Hynix。

SRAM存储器

SRAM是英文Static RAM的缩写，它是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。而DRAM（Dynamic Random Access Memory）每隔一段时间，要刷新充电一次，否则内部的数据即会消失，因此SRAM具有较高的性能，访问速度快。但是SRAM也有它的缺点，即价格高、集成度较低、功耗较大，相同容量的DRAM内存可以设计为较小的体积，但是SRAM却需要很大的体积。SRAM只用来存储变量数据和提供给堆栈来使用。在嵌入式系统中，Flash的容量一般要大于SRAM的容量，如STM32F103VB芯片，其Flash容量为128K，SRAM容量为20K；STM32F103VE芯片，其Flash容量为512K，SRAM容量为64K。其他，8/16位单片机、ARM9或ARM11等嵌入式系统也是如此。

当生成的可执行文件大于Flash存储空间时，则不能被下载到Flash中。如果出现类似下面的错误，则表示生成的可执行文件大于Flash存储空间：

Error：L6406W：No space in execution regions with.ANY selector matching Section.text（***.o）.

这时，可以对程序进行优化，例如，减小缓存尺寸，减少全局变量，少定义尺寸大的数组而多用指针等方法。此外，合理调整RealView MDK的编译和链接配置，也可以减小生成的可执行文件大小。比如，在链接脚本中指定代码的存储布局，将代码段、只读数据段、可读写数据段分别存放，以减小生成的可执行文件大小。常有下面3种解决方法。

（1）使用微库：在图1.31（a）所示的对话框中选中“USE MicroLib”，以使代码减少。

（2）修改链接脚本：在“Options For Target”对话框的“Linker”页面，将Use Memory Layout from Target Dialog前面的复选框勾上，如图1.34所示。然后在“Target”页面（图1.31（a）所示的对话框）中修改存储空间中只读部分（Read/Only Memory Areas）和可读写部分（Read/Write Memory Areas）的起始和大小，一般来说加大只读部分大小（该部分存放程序中的指令），而减小可读写部分的大小（该部分存放堆栈、局部变量等）。

（3）修改优化级别：在“Options For Target”对话框的“C/C++”页面，可使用编译选项“-Ospace”进行编译，将着重对空间进行优化，让编译器自动减小代码大小。另外，还可以选更高的选优化级别“Level 3（-O3）”，如图1.35所示。Level 3的优化等级最高，最适合下载到最终的产品芯片中，而Level 0为不优化，这种模式最适合调试，因为它不会优化掉代码。在学习时，使用“Level 0（-O0）”，以方便程序的调试。

关于MicroLib

使用微库，将以更精简短小的C库替代标准C库，减小代码大小。MicroLib是默认C库的备选库。它主要用于内存有限的嵌入式应用程序中。这些应用程序不在操作系统中运行。

如果你发现在Keil RealView MDK中使用printf函数，不能向串口输出信息，或者今后发现可以软件仿真，不能硬件仿真，注意要在图1.31（a）中的设置对话框选中“USE MicroLib”。MicroLib提供了一个有限的stdio子系统，它仅支持未缓冲的stdin、stdout和stderr。这样，即可使用printf（）来显示应用程序中的诊断消息。

要使用高级I/O函数，就必须提供自己实现的以下基本函数，以便与自己的I/O设备（如串口）配合使用。

为所有输出函数：fprintf（）、printf（）、fwrite（）、fputs（）、puts（）、putc（）和putchar（）等需要实现fputc（）函数。

为所有输入函数：fscanf（）、scanf（）、fread（）、read（）、fgets（）、gets（）、getc（）和 getchar（）等需要实现fgetc（）函数。

由于MicroLib进行了高度优化，以使代码变得很小。因此，MicroLib不完全符合ISO C99库标准，仅提供有限的支持，不具备某些ISO C特性。并且其他特性具有的功能比默认C库少， MicroLib与默认C库之间的主要差异是：

（1）MicroLib不支持IEEE 754关于二进制浮点算法标准，否则会产生不可预测的输出的结果，如NaN、无穷大。

（2）MicroLib中不支持的转换为%lc、%ls和%a。

（3）MicroLib进行了高度优化，以使代码变得很小。

（4）MicroLib不支持与操作系统交互的所有函数，如abort（）、exit（）、atexit（）、clock（）、time（）、system（）和getenv（）。不能将main（）声明为带参数的，并且不能返回内容。

（5）不支持与文件指针交互的所有stdio函数，否则将返回错误。仅支持三个标准流：stdin、stdout 和 stderr。即不完全支持stdio，仅支持未缓冲的stdin、stdout 和 stderr。

（6）MicroLib不提供互斥锁来防止非线程安全的代码。

（7）MicroLib不支持宽字符或多字节字符串。如果使用这些函数，则会产生链接器错误。

（8）与stdlib不同，MicroLib不支持可选择的单或双区内存模型。MicroLib只提供双区内存模型，即单独的堆栈和堆区。

该你了！——比较一下这几种优化方法所生成的可执行文件大小 Aq9yIc4fgVFQPm+rhBQgrGhOGMKkEKzcoPy76BuQGmsF+VkZNbKY2okOhNJoH/f8