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

Keil 打开 embeddedSrc/MDK-ARM/embeddedSrc.uvprojx，F7 编译
NS-LINK 接 SWD（PA4/PA5），F8 下载
串口助手接 PB6(TX)/PB7(RX)，115200 8N1
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）

4.7 KiB Raw Blame History Unescape Escape