# N32WB031 基础工程开发日志

日期：2025-06-09
工程：`H:\caiic_workspace\mothercup\embeddedSrc`
目标芯片：N32WB031（国民技术 BLE SoC，Cortex-M0，64MHz，Flash 256KB，RAM 48KB）

## 1. 任务目标

基于 N32WB03x SDK V2.0.0 新建裸工程，实现：

- UART 串口打印（printf 重定向）
- 集成 FreeRTOS，构建实时多任务架构
- GPIO 点灯（LED 周期翻转）
- 引脚分配不得与 SWD 调试管脚冲突

## 2. 参考资料

| 资料 | 路径 |
|---|---|
| SDK V2.0.0 | `nations-tec/N32WB03x_SDK_V2.0.0` |
| 器件包 | `nations-tec/N32WB03x_DFP.1.4.0.pack` |
| 用户手册 | `nations-tec/CN_UM_N32WB03X_Series_User_Manual_V1.5.pdf` |
| 硬件设计指南 | `nations-tec/CN_DG_N32WB03x_Series_Chips_Hardware_Design_Guide_V1.4.pdf` |
| STB 开发板资料 | `nations-tec/N32WB031_STB_V1.3` |

参考例程：

- 串口：`projects/n32wb03x_EVAL/peripheral/USART/Printf`
- 点灯：`projects/n32wb03x_EVAL/peripheral/GPIO/LedBlink`
- FreeRTOS：`projects/n32wb03x_EVAL/application/FreeRTOS/FreeRTOS_ThreadCreation`

## 3. 关键硬件结论

- **SWD 调试管脚：SWCLK=PA4，SWDIO=PA5**（复位后默认 AF0）——本工程所有 GPIO 分配均避开这两个脚
- STB 开发板板载 LED：LED1=PB0（跳线 J21）、LED2=PA6（跳线 J22），蓝色 LED，4.7K 限流
- 串口排针 J3 已引出 PB6/PB7
- 注意：PB8/PB9 默认接 32.768K 晶振；PB3 有下拉注意事项（手册 5.2.4）

## 4. 引脚分配表

| 功能 | 引脚 | 复用 | 说明 |
|---|---|---|---|
| USART1_TX | PB6 | AF4 | 115200 8N1 |
| USART1_RX | PB7 | AF4 | |
| LED1 | PB0 | GPIO 推挽输出 | 板载 D1 |
| LED2 | PA6 | GPIO 推挽输出 | 板载 D2 |
| SWDCLK | PA4 | AF0 | 调试占用，应用程序禁用 |
| SWDIO | PA5 | AF0 | 调试占用，应用程序禁用 |

## 5. 工程结构

```
embeddedSrc/
├── app/
│   ├── main.c            # 入口：时钟更新 → USART 初始化+banner → LED 初始化 → 建队列/任务 → vTaskStartScheduler
│   ├── bsp_usart.c/.h    # USART1 初始化 + fputc 重定向（'\n' 前自动补 '\r'）
│   ├── bsp_led.c/.h      # LED1/LED2 初始化、on/off/toggle
│   ├── app_tasks.c/.h    # 3 个 FreeRTOS 任务 + 日志队列
│   ├── n32wb03x_it.c/.h  # NMI / HardFault 异常处理
│   └── FreeRTOSConfig.h  # heap 8KB，SVC/PendSV/SysTick 映射给 FreeRTOS port
├── MDK-ARM/
│   ├── embeddedSrc.uvprojx
│   └── embeddedSrc.uvoptx
└── docs/
    └── 开发日志.md（本文件）
```

SDK 源码（固件库、CMSIS、FreeRTOS V9.0.0、启动文件）以相对路径 `..\..\nations-tec\N32WB03x_SDK_V2.0.0` 引用，不复制到工程内。

工程配置：器件 N32WB031，IROM 0x01000000 / 0x40000，IRAM 0x20000000 / 0xC000，MicroLIB，宏定义 `N32WB03X, USE_STDPERIPH_DRIVER`。

## 6. 实时多任务架构

使用 FreeRTOS 原生 API（xTaskCreate / vTaskDelay / xQueue），不用 cmsis_os 封装。

| 任务 | 功能 | 周期/触发 | 栈（字） | 优先级 |
|---|---|---|---|---|
| LedTask | 翻转 LED1，向日志队列发送 LogMsg_t | 500ms | 128 | 2 |
| LedTask2 | 翻转 LED2，向日志队列发送 LogMsg_t | 1000ms | 128 | 2 |
| PrintTask | xQueueReceive 阻塞取消息并 printf | 队列驱动 | 256 | 3 |

生产者-消费者模型：LED 任务只负责投递消息，打印任务独占串口输出，避免多任务直接 printf 造成的输出交错。

调度相关：

- SysTick 由 FreeRTOS port 接管（FreeRTOSConfig.h 中 `xPortSysTickHandler → SysTick_Handler` 映射），main 中不再手动 `SysTick_Config`
- `configTOTAL_HEAP_SIZE = 8*1024`（48KB RAM 余量充足）

## 7. 编译验证

- 工具链：Keil µVision5（`D:\Keil_v5\UV4\UV4.exe`，ARMCC V5.06 update 6）
- 命令行：`UV4.exe -b embeddedSrc.uvprojx -j0 -o build.log`（工作目录 `embeddedSrc/MDK-ARM`）
- 结果：**0 Error(s), 0 Warning(s)**
- 体积：`Code=8248 RO-data=724 RW-data=100 ZI-data=10532`
- 产物：`Objects/embeddedSrc.axf`、`Objects/embeddedSrc.hex`、`bin/embeddedSrc.bin`
- 自查：全工程无 PA4/PA5 占用；SVC/PendSV/SysTick_Handler 无重复定义

## 8. 烧录与运行

1. Keil 打开 `embeddedSrc/MDK-ARM/embeddedSrc.uvprojx`，F7 编译
2. NS-LINK 接 SWD（PA4/PA5），F8 下载
3. 串口助手接 PB6(TX)/PB7(RX)，115200 8N1
4. 复位后预期输出：启动 banner + `LED1 toggled, count = N` / `LED2 toggled, count = N` 滚动日志

注意：未在真实硬件上运行验证。若 LED 不亮，检查 STB 板 J21/J22 跳线；若串口无输出，检查 J3 排针接线。

## 9. 后续计划

- 板卡实测验证 LED 与串口日志
- 按需接入 BLE 协议栈（SDK ble 例程为裸机 rwip_schedule 调度，与 FreeRTOS 架构需做整合设计）