nRF51822：在 macOS 下使用 Segger Embedded Studio （SES）搭建開發環境

系統環境

系統：10.13.5（Windows和Linux同樣適用）
網絡：聯網

軟件環境

編譯器環境：Segger Embedded Studio v3.34b（SES）
仿真器驅動：J-Link Software and Documentation Pack v6.22g
軟件開發包：nRF5 SDK v12.3.0（最後一個支持nRF51系列芯片的版本）

導入 Keil µVersion工程

儘管 SES（Segger Embedded Studio）已經成爲 Nordic 官方推薦的免費跨平臺開發環境，但是首個獲得官方支持帶有 SES 工程的 SDK 版本是 v14.1.0，並不包括 nRF51 系列代碼。因此對於 nRF51 系列來說，需要通過簡單的操作將 Keil 工程轉換爲SES工程。
打開 SES，在菜單欄選擇“Tool -> Package Manager”，然後安裝“CMSIS-CORE Support Package”和“nRF CPU Support Package”。

在菜單欄，選擇“File -> Import IAR EWARM / Keil MDK Project…”；
導航到 nRF5 SDK 的位置，在路徑“examples/ble_peripheral/ble_app_hrs/”中選擇一個工程，例如：“pca10028/s130/arm5_no_packs/ble_app_hrs_pca10028_s130.uvprojx”。
選中後，“Import Build Configuration”窗口會彈出，基於完全使用 SES 的目的，此處選擇“Internal Toolchain (GCC/Clang)”，點擊“OK”按鈕，工程將被導入。

調整工程配置

右鍵點擊左側導航窗口中的工程名，選擇彈出菜單中的“Build Configurations…”；
在“Public Configurations”欄錄下選中“flash_s130_nrf51_2.0.1_softdevice”；

點擊右上方的“-”號刪除這個配置並確定，此時導航欄上方將只剩“nrf51422_xxac”這一個配置。

添加 nRF5 MDK 文件

Keil µVersion 使用“Device Packs”用於系統啓動文件，包含如系統啓動彙編文件“arm_startup_nrf51.s”和系統設置文件“system_nrf51.c”，在 SES 中需要手動添加這些文件。下載文件“ses_nrf51_startup.s”（CSDN國內路徑資源）；
在 SDK 目錄中，找到路徑“components/toolchain/”，在這裏新建文件夾“ses”，然後將下載好的“ses_nrf51_startup.s”文件放置在“ses”文件夾中；
回到 SES 界面，在導航窗口中找到“Internal Files”目錄，刪除該目錄下的“Cortex_M_Startup.s”文件（右鍵點擊該文件並選擇“Remove”）；
選中“Internal Files”目錄，點擊右鍵彈出菜單，選擇“Add Existing File…”，通過這種方式分別添加 SDK 路徑下的“components/toolchain/system_nrf51.c”和“components/toolchain/ses/ses_nrf51_startup.s”兩個文件。
在導航窗口選中工程名，點擊右鍵彈出菜單選擇“Edit Options…”，然後選擇“Preprocessor”選項卡；
找到“User Include Directories”項目，將路徑“../../../../../../components/device”添加進去；

配對管理器暨 FLASH 存儲器調整

在 SDK 目錄中找到工程目錄“examples/ble_peripheral/ble_app_hrs/pca10028/s130/arm5_no_packs”，在該目錄下用文本編輯器創建文件“flash_placement.xml”；
回到 SES 界面，在導航窗口中點擊右鍵彈出菜單，選擇“Import Section placement”選項，此時彈出警告窗口，選擇“Yes”，再“Yes”，在文件中輸入如下內容並保存：

<!DOCTYPE Linker_Placement_File>
<Root name="Flash Section Placement">
  <MemorySegment name="$(FLASH_NAME:FLASH)">
    <ProgramSection alignment="0x100" load="Yes" name=".vectors" start="$(FLASH_START:)" />
    <ProgramSection alignment="4" load="Yes" name=".init" />
    <ProgramSection alignment="4" load="Yes" name=".init_rodata" />
    <ProgramSection alignment="4" load="Yes" name=".text" />
    <ProgramSection alignment="4" load="Yes" name=".dtors" />
    <ProgramSection alignment="4" load="Yes" name=".ctors" />
    <ProgramSection alignment="4" load="Yes" name=".rodata" />
    <ProgramSection alignment="4" load="Yes" name=".ARM.exidx" address_symbol="__exidx_start" end_symbol="__exidx_end" />
    <ProgramSection alignment="4" load="Yes" runin=".fast_run" name=".fast" />
    <ProgramSection alignment="4" load="Yes" runin=".data_run" name=".data" />
    <ProgramSection alignment="4" load="Yes" runin=".tdata_run" name=".tdata" />
    <ProgramSection alignment="4" keep="Yes" load="Yes" runin=".fs_data_run" name=".fs_data" />
  </MemorySegment>
  <MemorySegment name="$(RAM_NAME:RAM);SRAM">
    <ProgramSection alignment="0x100" load="No" name=".vectors_ram" start="$(RAM_START:$(SRAM_START:))" />
    <ProgramSection alignment="4" load="No" name=".fast_run" />
    <ProgramSection alignment="4" load="No" name=".data_run" />
    <ProgramSection alignment="4" load="No" name=".tdata_run" />
    <ProgramSection alignment="4" load="No" keep="Yes" name=".fs_data_run" address_symbol="__start_fs_data" end_symbol="__stop_fs_data" />
    <ProgramSection alignment="4" load="No" name=".bss" />
    <ProgramSection alignment="4" load="No" name=".tbss" />
    <ProgramSection alignment="4" load="No" name=".non_init" />
    <ProgramSection alignment="4" size="__HEAPSIZE__" load="No" name=".heap" />
    <ProgramSection alignment="8" size="__STACKSIZE__" load="No" place_from_segment_end="Yes" name=".stack" />
    <ProgramSection alignment="8" size="__STACKSIZE_PROCESS__" load="No" name=".stack_process" />
  </MemorySegment>
  <MemorySegment name="$(FLASH2_NAME:FLASH2)">
    <ProgramSection alignment="4" load="Yes" name=".text2" />
    <ProgramSection alignment="4" load="Yes" name=".rodata2" />
    <ProgramSection alignment="4" load="Yes" runin=".data2_run" name=".data2" />
  </MemorySegment>
  <MemorySegment name="$(RAM2_NAME:RAM2)">
    <ProgramSection alignment="4" load="No" name=".data2_run" />
    <ProgramSection alignment="4" load="No" name=".bss2" />
  </MemorySegment>
</Root>

在導航窗口中，找到“Internal Files”目錄下的“thumb_crt0.s”，在“tdata”字段後加入“fs_data”字段：

ldr r2, =__tdata_end__
bl memory_copy
# ADD HERE ... 
ldr r0, =__fs_data_load_start__
ldr r1, =__fs_data_start__
ldr r2, =__fs_data_end__
bl memory_copy
# TO HERE ...

構造（Building）

現在可以構造成功了，右鍵點擊工程名，在彈出菜單中選擇“Build”，構造成功如下：

此時 FLASH 和 SRAM 的起始還都是0地址，而 SoftDevice 的空間需要被留出來，所以需要配置空間。還是在導航窗口的工程名中右鍵選擇“Edit Options…”，找到“Linker”選項卡；
找到“Section Placement Macros”選項，添加宏定義（SRAM起始地址可調）：

FLASH_START=0x1B000
SRAM_START=0x20002A10

右鍵點擊工程名，在彈出菜單中選擇“Rebuild”，重構成功如下：

微調

在導航窗口選中工程名，點擊右鍵彈出菜單選擇“Edit Options…”，然後選擇“Preprocessor”選項卡；
找到“Preprocessor Definitions”選項，添加宏定義“NO_VTOR_CONFIG”（這是爲了告知 SES 爲 SoftDevice 預留向量表的位置）；

連同應用燒錄 SoftDevice

在導航窗口選中工程名，點擊右鍵彈出菜單選擇“Edit Options…”，然後選擇“Loader”選項卡；
找到“Additional Load File[0]”選項，添加 SoftDevice 的相對路徑“../../../../../../components/softdevice/s130/hex/s130_nrf51_2.0.1_softdevice.hex”；
再次運行重構。

運行

使用nRF51-DK的話不需要更改設置，如果使用其他板子，如我正用的青風電子的板子上的芯片是 nRF51822QFAA，因此要在設置中更改芯片配置，否則無法運行；
在導航窗口選中工程名，點擊右鍵彈出菜單選擇“Edit Options…”，然後選擇“Debugger”選項卡；
找到“Target Device”選項，選擇自己正在使用的芯片，此處選擇“nRF51822_xxAA”；