预备知识

预备知识 1: EFR32 系列芯片编号规则

Ordering Code Key

EFR32 Family:

M: Mighty (EFR32MG)

B: Blue (EFR32BG)

F: Flex (EFR32FG)

根据 Family 选择对应的 API 即可，如 EFR32BG22 应查阅文档 Blue Gecko。

预备知识 2：什么是 Gecko SDK？

Gecko SDK（GSDK）是 Silicon Labs 为该司生产的 MCU 所提供的一系列 SDK 的统称。GSDK 中包含了若干具有不同功能的子 SDK，Github Release 里可以看到详细的内容，包括但不限于：Bluetooth SDK，Zigbee EmberZNet SDK 等等。

开发工具链

初学就按照官方建议，使用 Simplicity Studio 就好了，Simplicity Studio 5 User’s Guide 里给出了 Step-by-step 的安装说明。

安装完成后，在 Simplicity Studio 中打开 Installation Manager，选择安装 Gecko SDK 即完成了环境配置。

创建并编译第一个程序

使用 Simplicity Studio 中的 Silicon Labs Project Wizard 创建第一个 Project，由于我采用的是非官方开发板，因此 Target Boards 栏直接留空，输入 MCU 的型号 EFR32BG22C112F352GM32，并选择 Gecko SDK 即可。

NewProjectWizard

点击下一步，直接选择 Empty C Project 模板来创建第一个程序。

如果希望使用 VSCode 打开项目，宜勾选 With project files 中的 Copy contents 而不是默认的 Link sdk and copy project sources，否则会提示找不到部分头文件。

创建完成后，先点击 Project Explorer 里的项目名称，再点击编译按钮，如果环境配置没有问题，项目将被成功编译。

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Gecko SDK 的编程模型

前面创建好的项目里除 SDK，还包含了三个文件：main.c，app.c，app.h。

Empty C Project 并不是真的 Empty

这就涉及到了 Gecko SDK 的 Programming Model，可以参考官方文档对这一部分的介绍，这里简单介绍一下：

#include "sl_component_catalog.h"
#include "sl_system_init.h"
#include "app.h"
#if defined(SL_CATALOG_POWER_MANAGER_PRESENT)
#include "sl_power_manager.h"
#endif
#if defined(SL_CATALOG_KERNEL_PRESENT)
#include "sl_system_kernel.h"
#else // SL_CATALOG_KERNEL_PRESENT
#include "sl_system_process_action.h"
#endif // SL_CATALOG_KERNEL_PRESENT

int main(void)
{
  // Initialize Silicon Labs device, system, service(s) and protocol stack(s).
  // Note that if the kernel is present, processing task(s) will be created by
  // this call.
  sl_system_init();

  // Initialize the application. For example, create periodic timer(s) or
  // task(s) if the kernel is present.
  app_init();

#if defined(SL_CATALOG_KERNEL_PRESENT)
  // Start the kernel. Task(s) created in app_init() will start running.
  sl_system_kernel_start();
#else // SL_CATALOG_KERNEL_PRESENT
  while (1) {
    // Do not remove this call: Silicon Labs components process action routine
    // must be called from the super loop.
    sl_system_process_action();

    // Application process.
    app_process_action();

#if defined(SL_CATALOG_POWER_MANAGER_PRESENT)
    // Let the CPU go to sleep if the system allows it.
    sl_power_manager_sleep();
#endif
  }
#endif // SL_CATALOG_KERNEL_PRESENT
}

可以看到 main.c 里将根据两个宏来实现条件编译：

  • SL_CATALOG_POWER_MANAGER_PRESENT
  • SL_CATALOG_KERNEL_PRESENT

SL_CATALOG_POWER_MANAGER_PRESENT 宏与芯片的内部的低功耗模式密切相关。如图所示，EFR32BG22 具有四种不同的电源模式：EM0、EM1、EM2、EM3、EM4，利用 Gecko SDK 提供的 Power Manager 可以切换当前的电源模式，这里暂且略过，详细内容可参考官方文档。

EFR32BlockDiagram

SL_CATALOG_KERNEL_PRESENT 宏决定了项目是否使用 RTOS。默认未定义该宏，即默认采用裸机编程，实际编译的代码为：

#include "sl_component_catalog.h"
#include "sl_system_init.h"
#include "app.h"

#include "sl_system_process_action.h"

int main(void)
{
  sl_system_init();

  app_init();

  while (1) {
    // Do not remove this call: Silicon Labs components process action routine
    // must be called from the super loop.
    sl_system_process_action();

    // Application process.
    app_process_action();
  }

}

这里的 app_init() 和 app_process_action() 就相当于 Arduino 中的 setup() 和 loop() 函数，也就是说用户程序直接写在 app.c 和 app.h 里就行。

如果需要使用 RTOS，就应当在 sl_component_catalog.h 中填入#define SL_CATALOG_KERNEL_PRESENT：

#ifndef SL_COMPONENT_CATALOG_H
#define SL_COMPONENT_CATALOG_H

// APIs present in project
#define SL_CATALOG_DEVICE_INIT_NVIC_PRESENT
#define SL_CATALOG_EMLIB_CORE_PRESENT
#define SL_CATALOG_EMLIB_CORE_DEBUG_CONFIG_PRESENT
#define SL_CATALOG_KERNEL_PRESENT

#endif // SL_COMPONENT_CATALOG_H

此时编译的代码为：

#include "sl_component_catalog.h"
#include "sl_system_init.h"
#include "app.h"

#include "sl_system_kernel.h"

int main(void)
{
  sl_system_init();

  app_init();

  // Start the kernel. Task(s) created in app_init() will start running.
  sl_system_kernel_start();
}

使用 VSCode 编辑程序

主要是 c_cpp_properties.json 文件的修改，待更。

烧录程序时遇到的问题

将设备通过 SWD 接口连接到 J-Link （笔者使用的是 J-Link v11），安装 J-Link 驱动后，使用 Simplicity Commander 时提示：

WARNING: Could not connect to target device

于是打开 J-Link Commander，输入 connect，发现还是无法连接：

- Iterating through AP map to find AHB-AP to use
......
......
......
- ERROR: Failed to connect.
Could not establish a connection to target.

接着查阅官网资料，官方论坛建议在命令行中执行：

# Simplicity Studio 的安装目录
$ cd 'D:\Program Files\SiliconLabs\SimplicityStudio\v5\developer\adapter_packs\commander'
# --device 后指定芯片型号
$ .\commander device recover --device=EFR32BG22C112F352GM32

随后得到了：

Recovering "bricked" device...
Resetting device...
Attempting to connect to DCI...
Success after 1 attempts (6 ms)
Running device erase command...
Success after 1 attempts (74 ms)
Resetting device...
Device recovery successful.
DONE

此时就可以使用 Simplicity Commander 烧录程序了。