在前面的系列文章中我们不厌其烦地一一介绍了在NativeSample中如何开发和调试驱动。从今天开始,我们将介绍TinyCLR项目的相关知识,也许读者以为这又得需要洋洋洒洒十几篇才能介绍的完,其实不然,这将是该系列中唯一篇介绍TinyCLR的文章。

由于TinyCLR的相关代码与硬件无关,我们所做的就是根据实际需要,添加不同的Feature,此外就是合理配置堆栈和代码存储位置。其主要工作,具体地来说就是搞定\Solutions\STM3210E\TinyCLR目录下的TinyCLR.proj和scatterfile_tinyclr_mdk.xml文件。

TinyCLR.proj文件和NativeSample.proj的内容类似,不过额外要添加一些由托管代码(C#)写好的库,比较重要的就是mscorlib.pe,它是TinyCLR的核心文件,大小大概29k。这里也许读者会奇怪,它的扩展名为什么是pe而不是windows系统上的dll,其实.Net Micro Framework的托管代码编译和桌面版的没有什么不同,用的都是VS2008环境中的Csc.exe,我们的MF程序所引用的Program Files\Microsoft .NET Micro Framework\v4.0\Assemblies目录下的库(扩展名为dll的文件),其实就是由Csc.exe编译而成的,它和.Net Framework没有任何本质区别,可直接在彼此的工程中互为引用。换句话说dll文件是给我们在PC上编译.Net Micro Framework时用的,而pe文件才是真正下载到硬件平台给我们的嵌入式系统用的文件。

那pe文件和dll文件又是什么关系呢?其实pe文件是Program Files\Microsoft .NET Micro Framework\v4.0\Tools \MetaDataProcessor.exe对dll再编译(更确切的说是删减和处理)后的文件,其大小大概为原dll文件的一半,如mscorlib.dll文件为85.8k,而mscorlib.pe文件为29k。我们的TinyCLR就是这些pe文件的执行引擎(更详尽的内容我将在以后准备写的【玩转.Net MF】系列文章中介绍pe文件的相关知识)。

我们说过,由于EM-STM3210E开发板的RAM太小,所以我们一开始就得要调试Flash版本的TinyCLR,由于TinyCLR在创建程序集实例时,定义了一个与程序集同样大小的数组,所以我们的栈至少要大于我们我所要加载的最大的pe文件,比如至少要大于29k。堆是给托管代码的对象用的,可以根据实际需要定义大小,针对EM-STM3210E开发板scatterfile_tinyclr_mdk.xml的最终配置如下:

  1. <If Name="TARGETLOCATION" In="FLASH">  
  2.  
  3.         <!-- 120k -->  
  4.  
  5.         <Set Name="Heap_Begin"          Value="0x68000000"/>  
  6.  
  7.          <Set Name="Heap_End"            Value="0x6801DFFC"/>  
  8.  
  9.         <!-- 8k -->  
  10.  
  11.          <Set Name="Custom_Heap_Begin"   Value="0x6801E000"/>  
  12.  
  13.         <Set Name="Custom_Heap_End"     Value="0x6801FFFC"/>  
  14.  
  15.          <!-- 32k -->  
  16.  
  17.          <Set Name="Stack_Bottom"        Value="0x20008000"/>  
  18.  
  19.          <Set Name="Stack_Top"           Value="0x2000FFFC"/>  
  20.  
  21.    
  22.  
  23.         <Set Name="Code_BaseAddress"    Value="0x08000000"/>  
  24.  
  25.         <Set Name="Code_Size"           Value="0x00080000"/>  
  26.  
  27.           
  28.  
  29.         <Set Name="Config_BaseAddress" Value="0x00000000"/>      
  30.  
  31.         <Set Name="Config_Size"         Value="0x00020000"/>      
  32.  
  33.           
  34.  
  35.         <Set Name="Deploy_BaseAddress" Value="0x00020000"/>          
  36.  
  37.         <Set Name="Valid"               Value="true"/>  
  38.  
  39.     </If>  
  40.  

其中Config是放在NandFlash上的。

Custom_Heap是在V4.0才加入的,主要给Native Code用的,而Heap是专给托管代码用的。即使我们的Native Code没有用到Custom_Heap,也一定要定义,否则会出现意想不到问题(当然你也可以屏蔽TinyHal.cpp文件中的HAL_Init_Custom_Heap()代码,这样就不需要定义Custom_Heap了)。

在TinyCLR.proj文件中我们仅需支持mscorlib.pe、Microsoft.SPOT.Native.pe、Microsoft.SPOT.Hardware.pe这三个核心库即可,所以我们也仅添加这三者的Feature。

 

  1. <!-- ====================== --> 
  2.  
  3.   <!-- mscorlib.pe 29k / Microsoft.SPOT.Native.pe 5.58k total = 34.58k --> 
  4.  
  5.  <Import Condition="" Project="$(SPOCLIENT)\Framework\Features\core.featureproj" /> 
  6.  
  7.  <!-- Microsoft.SPOT.Hardware.pe 11.1k --> 
  8.  
  9.  <Import Condition="" Project="$(SPOCLIENT)\Framework\Features\Hardware.featureproj" />   
  10.  
  11.  <Import Condition="" Project="$(SPOCLIENT)\Framework\Features\NativeEventDispatcher.featureproj" />   
  12.  
  13.  <Import Condition="" Project="$(SPOCLIENT)\Framework\Features\InterruptHandler.featureproj" /> 
  14.  
  15.    
  16.  
  17.  <Import Condition="" Project="$(SPOCLIENT)\Framework\Features\Diagnostics.featureproj" /> 
  18.  
  19.  <Import Condition="" Project="$(SPOCLIENT)\Framework\Features\Debugger.featureproj" /> 
  20.  
  21.    
  22.  
  23.  <Import Condition="" Project="$(SPOCLIENT)\Framework\Features\Serialization.featureproj" />   
  24.  
  25.    
  26.  
  27.  <Import Project="$(SPOCLIENT)\tools\targets\Microsoft.SPOT.System.Interop.Settings" /> 
  28.  
  29.    
  30.  
  31.  <!-- ====================== --> 
  32.  
  33.  <!-- ********************* clr ******************** --> 
  34.  
  35.  <!-- mscorlib.pe --> 
  36.  
  37.  <ItemGroup> 
  38.  
  39.     <RequiredProjects Include="$(SPOCLIENT)\CLR\Core\dotNetMF.proj" /> 
  40.  
  41.     <PlatformIndependentLibs Include="Core.$(LIB_EXT)" /> 
  42.  
  43.  </ItemGroup> 
  44.  
  45.  <ItemGroup> 
  46.  
  47.     <RequiredProjects Include="$(SPOCLIENT)\CLR\StartupLib\dotNetMF.proj" /> 
  48.  
  49.     <PlatformIndependentLibs Include="CLRStartup.$(LIB_EXT)" /> 
  50.  
  51.  </ItemGroup> 
  52.  
  53.  <ItemGroup> 
  54.  
  55.     <RequiredProjects Include="$(SPOCLIENT)\CLR\Libraries\CorLib\dotNetMF.proj" /> 
  56.  
  57.     <PlatformIndependentLibs Include="CorLib.$(LIB_EXT)" /> 
  58.  
  59.  </ItemGroup> 
  60.  
  61.  <!-- Microsoft.SPOT.Native.pe --> 
  62.  
  63.  <ItemGroup> 
  64.  
  65.     <RequiredProjects Include="$(SPOCLIENT)\CLR\Libraries\SPOT\dotNetMF.proj" /> 
  66.  
  67.     <PlatformIndependentLibs Include="SPOT.$(LIB_EXT)" /> 
  68.  
  69.  </ItemGroup> 
  70.  
  71.  <!-- Microsoft.SPOT.Hardware.pe --> 
  72.  
  73.  <ItemGroup> 
  74.  
  75.     <RequiredProjects Include="$(SPOCLIENT)\CLR\core\Hardware\dotNetMF.proj" /> 
  76.  
  77.     <PlatformIndependentLibs Include="Hardware.$(LIB_EXT)" /> 
  78.  
  79.  </ItemGroup> 
  80.  
  81.  <ItemGroup> 
  82.  
  83.     <RequiredProjects Include="$(SPOCLIENT)\CLR\Libraries\SPOT_Hardware\dotNetMF.proj" /> 
  84.  
  85.     <PlatformIndependentLibs Include="SPOT_Hardware.$(LIB_EXT)" /> 
  86.  
  87.  </ItemGroup>   
  88.  

余下的项和NativeSample.proj文章中的类似,这里就不熬述了。

除此之外我们还得要配置一下Solutions\STM3210E目录下的platform_selector.h文件,具体配置如下:

 

  1. #define DEBUG_TEXT_PORT         COM1  
  2.  
  3. #define STDIO                       COM2  
  4.  
  5. #define DEBUGGER_PORT           COM1  
  6.  
  7. #define MESSAGING_PORT          COM2  

DEBUG_TEXT_PORT指的是我们调试信息输出通道,如debug_printf的输出信息就通过该通道,可以为串口、USB也可以是网口。

STDIO hal_printf函数就是通过该通道输出的。

DEBUGGER_PORT比较重要,MFDeploy的Ping指令就是通过该通道,VS2008下载调试也是该通道。

MESSAGING_PORT 这个通道目前好像没有被用到。

DEBUG_TEXT_PORT最好也配置为COM2,否则用MFDeploy工具区Ping设备的时候,会失败。这是因为大量的debug信息会发到PC的串口接收区,而我们的MFDeploy没有针对此处理,所以会失败(对USB和网口来说,一般不会存在此类似问题),如果不修改MFDeploy的源码我们可以先打开超级终端,然后再关闭,由超级终端为我们清空接收缓冲区,这样再用MFDeploy Ping设备就没有问题了。我们也可以修改代码,在Debugger项目中我们在Native.cs文件中添加如下代码:

  1. [DllImport(KERNEL32, SetLastError = true)]  
  2.  
  3.         private static extern bool PurgeComm(IntPtr handle, uint dwFlags);  
  4.  
  5.         public static void ClearReceiveBuf(IntPtr handle)  
  6.  
  7.         {  
  8.  
  9.             const int PURGE_RXABORT = 0x2;  
  10.  
  11.             const int PURGE_RXCLEAR = 0x8;  
  12.  
  13.             PurgeComm(handle, PURGE_RXABORT | PURGE_RXCLEAR);  
  14.  
  15.         }  
  16.  
  17.         public static void ClearSendBuf(IntPtr handle)  
  18.  
  19.         {  
  20.  
  21.             const int PURGE_TXABORT = 0x1;  
  22.  
  23.             const int PURGE_TXCLEAR = 0x4;  
  24.  
  25.             PurgeComm(handle, PURGE_TXABORT | PURGE_TXCLEAR);  
  26.  
  27.   }  
  28.  

然后在Stream.cs文件的AsyncSerialStream中的public AsyncSerialStream( string port, uint baudrate ) : base( port, System.IO.FileShare.None )函数中添加如下代码:

     

  1. Native.ClearReceiveBuf(m_handle.DangerousGetHandle());  
  2.  
  3. ative.ClearSendBuf(m_handle.DangerousGetHandle());  

编译为Microsoft.SPOT.Debugger.dll文件后,直接覆盖Microsoft .NET Micro Framework\v4.0\Tools目录下的同名文件即可。

好了,我们开始编译Flash版本的TinyCLR,命令如下:

Msbuild .\Solutions\STM3210E\dotNetMF.proj /t:build /p:flavor=debug;memory=Flash

很不幸,我们编译后的Hex文件并不是Inter Hex文件格式,用ISP工具是无法下载的。幸好MDK目录下有一个BIN2HEX.EXE文件,通过它我们可以把ER_FLASH.bin文件转换为Inter Hex文件格式的Hex文件。下面是我为转换而写的批处理文件。

  1. if exist tinyclr.bin ( del tinyclr.bin )  
  2.  
  3. if exist tinyclr.hex ( del tinyclr.hex )  
  4.  
  5. copy C:\MicroFramework_CortexM3\BuildOutput\THUMB2\MDK3.1\le\FLASH\debug\STM3210E\bin\tinyclr.bin\ER_FLASH tinyclr.bin  
  6.  
  7. bin2hex /O134217728 /4 /T tinyclr.bin  
  8.  
  9. rem if exist tinyclr.bin ( del tinyclr.bin )  
  10.  

设置好开发板上的跳线,用ISP工具下载我们的tinyclr.hex。如果一切OK,运行后的系统,LCD就会显示如下画面:

 

【.Net Micro Framework PortingKit – 14】TinyCLR编译与测试_Framework

 

用MFDeploy Ping一下我们的开发板,如果出现Pinging... TinyCLR(如下图),那么祝贺你,你成功了。

 

【.Net Micro Framework PortingKit – 14】TinyCLR编译与测试_PortingKit_02

 

 

好了,我们编写一个.Net Micro Frame工程示例,来测试一下我们的系统:

 

  1. using System;  
  2.  
  3. using Microsoft.SPOT;  
  4.  
  5. using Microsoft.SPOT.Hardware;  
  6.  
  7. using System.Threading;  
  8.  
  9.    
  10.  
  11. namespace MFConsoleApplication1  
  12.  
  13. {  
  14.  
  15.     enum GPIO_NAMES  
  16.  
  17.     {  
  18.  
  19.         PA0, PA1, PA2, PA3, PA4, PA5, PA6, PA7, PA8, PA9, PA10, PA11, PA12, PA13, PA14, PA15,  
  20.  
  21.         PB0, PB1, PB2, PB3, PB4, PB5, PB6, PB7, PB8, PB9, PB10, PB11, PB12, PB13, PB14, PB15,  
  22.  
  23.         PC0, PC1, PC2, PC3, PC4, PC5, PC6, PC7, PC8, PC9, PC10, PC11, PC12, PC13, PC14, PC15,  
  24.  
  25.         PD0, PD1, PD2, PD3, PD4, PD5, PD6, PD7, PD8, PD9, PD10, PD11, PD12, PD13, PD14, PD15,  
  26.  
  27.         PE0, PE1, PE2, PE3, PE4, PE5, PE6, PE7, PE8, PE9, PE10, PE11, PE12, PE13, PE14, PE15,  
  28.  
  29.         PF0, PF1, PF2, PF3, PF4, PF5, PF6, PF7, PF8, PF9, PF10, PF11, PF12, PF13, PF14, PF15,  
  30.  
  31.         PG0, PG1, PG2, PG3, PG4, PG5, PG6, PG7, PG8, PG9, PG10, PG11, PG12, PG13, PG14, PG15  
  32.  
  33.     };  
  34.  
  35.    
  36.  
  37.     public class Program  
  38.  
  39.     {  
  40.  
  41.         static OutputPort LED4 = new OutputPort((Cpu.Pin)GPIO_NAMES.PF8, false);  
  42.  
  43.         static OutputPort LED1 = new OutputPort((Cpu.Pin)GPIO_NAMES.PF7, false);  
  44.  
  45.         static OutputPort LED2 = new OutputPort((Cpu.Pin)GPIO_NAMES.PF6, false);  
  46.  
  47.         static OutputPort LED3 = new OutputPort((Cpu.Pin)GPIO_NAMES.PF9, false);  
  48.  
  49.         public static void Main()  
  50.  
  51.         {  
  52.  
  53.             Port PG8 = new InterruptPort((Cpu.Pin)GPIO_NAMES.PG8, true, Port.ResistorMode.PullUp, Port.InterruptMode.InterruptEdgeBoth);  
  54.  
  55.             PG8.OnInterrupt += new NativeEventHandler(KeyCallback);                        
  56.  
  57.             Thread thread1 = new Thread(new ThreadStart(run1));  
  58.  
  59.             thread1.Start();  
  60.  
  61.             Thread thread2 = new Thread(new ThreadStart(run2));  
  62.  
  63.             thread2.Start();          
  64.  
  65.             while (true)  
  66.  
  67.             {          
  68.  
  69.                 LED1.Write(!LED1.Read());                       
  70.  
  71.                 for (int e = 0; e < 1000; e++) ;          
  72.  
  73.             }        
  74.  
  75.         }  
  76.  
  77.         static void run1()  
  78.  
  79.         {  
  80.  
  81.             while (true)  
  82.  
  83.             {  
  84.  
  85.                 LED2.Write(!LED2.Read());  
  86.  
  87.                 for (int e = 0;e < 1000; e++) ;  
  88.  
  89.             }  
  90.  
  91.         }     
  92.  
  93.         static void run2()  
  94.  
  95.         {  
  96.  
  97.             while (true)  
  98.  
  99.             {  
  100.  
  101.                 LED3.Write(!LED3.Read());   
  102.  
  103.                 for (int e = 0; e < 1000; e++) ;  
  104.  
  105.             }  
  106.  
  107.         }           
  108.  
  109.         private static void KeyCallback(uint data1, uint data2, DateTime time)  
  110.  
  111.         {  
  112.  
  113.             if (data2 != 0)  
  114.  
  115.             {  
  116.  
  117.                 //up  
  118.  
  119.                  LED4.Write(false);  
  120.  
  121.             }  
  122.  
  123.             else  
  124.  
  125.             {  
  126.  
  127.                 //down  
  128.  
  129.                  LED4.Write(true);  
  130.  
  131.             }  
  132.  
  133.         }  
  134.  
  135.      }  
  136.  
  137. }  
  138.  
  139.    
  140.  

下载运行后,你会发现三个LED在不停地闪烁,此外按User按钮,另一个LED会因按下而亮,放开而灭。

好了,我们的.Net Micro Framework移植工作终于告一段落了(当然我们的代码还不尽完善,也肯定存在一些Bug,不过相关问题我们也只有留待日后慢慢解决了),等再写一篇移植总结后,我们便正是结束我们此系列的文章。以后我将准备开始写【玩转.Net MF】系列文章了。写该系列的文章的目的,主要是想深入探讨MF技术和对MF做一些您意想不到的拓展。