3. 软件安装
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3.1. 安装Keil5 MDK
- 作者的资料下载的连接如下:
- https://jiangxiekeji.com/download.html#32
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3.2. 安装器件支持包
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因为新的芯片层出不穷,所以需要安装Keil5提供的器件升级版对软件进行升级,从而支持新的芯片;如果不安装,新建工程无法出现相应型号的芯片;
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安装作者提供的支持包:《 keil5支持包》
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如图所示点击软件界面的绿色图标弹出Pack Installer的对话框
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点击refresh图标可以刷新列表,并选择下载相应的pack包,但是笔者提示速度较慢
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也可以参考CSDN如下链接的教程,从官网下载pack并独立安装:
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https://blog.csdn.net/phenixyf/article/details/124377673
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3.3. 注册
直接参考CSDN如下链接的破解教程:
https://blog.csdn.net/ChenGuiGan/article/details/80218875?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522171429279216800222883916%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334…%2522%257D&request_id=171429279216800222883916&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2allsobaiduend~default-1-80218875-null-null.142v100pc_search_result_base4&utm_term=keil5%20%E5%AE%89%E8%A3%85%E7%A0%B4%E8%A7%A3&spm=1018.2226.3001.4187 -
3.4. 安装STLINK驱动
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需要ST-LINK插到电脑上面;
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进入电脑设备管理器窗口,找到STM32 STlink,可能在其他设备里面;
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ST LINK 驱动在Keil5的安装目录:
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C:\Keil_v5\ARM\STLink\USBDriver
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3.5. 安装USB转串口驱动、
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将USB转窗口的U盘插到电脑USB口上面
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因为和之前51开发板一样,用的CH340,看设备管理器,如果没有识别,需要安装驱动
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驱动位置:
4. 新建工程
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4.1. 目前STM32开发方式有3种
- 基于寄存器(同51单片机,程序直接配置寄存器,效率高,但是复杂,不推荐)
- 基于标准库函数(调用官方封装好的函数间接配置寄存器,本课程使用该方式)
- 基于HAL库(可用图形化界面快速配置,但是该方式隐藏底层逻辑,目前不推荐,但推荐学习标准库后采用此方式)
- 找到作者提供的固件库文件《STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0》目录下面:
- Libraries包含新建工程所需要的库函数文件
- Project下面包含官方提供的工程实例和模板
- Utilities包含官方评估版的相关例子,官方的STM32的测试电路板
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4.2. 新建工程实例:
- 新建STM32程序存储文件夹
- 打开Keil5软件-project-New uvision Project新建工程-选择刚建立的STM32程序存储的文件夹,再新建<2-1 STM32工程模板>文件夹并双击进入
- 工程文件名< project >并保存
- 在跳出来的器件选择对话框种选择< STM32F103C8 > 并点ok
- 关闭跳出的《Manage Run-time environment》对话框;暂时不使用这种新建工程小助手;
- 打开刚才解压的固件库文件夹-libraries,找到目录:/\STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0/Libraries/CMSIS/CM3/DeviceSupport/\ST/\STM32F10x/\startup/\arm (此文件夹包含STM32所有启动文件)
- 复制目录下所有文件并拷贝到:2-1 STM32工程模板/Start (start目录需要手动新建)
- 回到固件库文件夹,找到:/\STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0/\Libraries/\CMSIS/\CM3/\DeviceSupport/\ST/\STM32F10x (复制:《 stm32f10x.h 》作用类似于51单片机的REGX52.h,描述寄存器的地址;《 system_stm32f10x.c》《system_stm32f10x.h》这2个system文件主要用于时钟配置,这3个文件复制到Start文件夹下面)
- 因为STM32由内核和内核外围设备组成,并且内核寄存器的描述文件与外围设备的描述文件不在一起,所以还需要添加内核寄存器的描述文件;
- 找到如下目录: /\STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0/\Libraries/\CMSIS/\CM3/\CoreSupport (将《core_cm3.c》 《core_cm3.c》复制粘贴到Start目录下面)
- 回到Keil软件,点击SourceGroup目录,改名为Start
- 右键Start目录选择“add existing files。。。”,然后在跳出的对话框中选择后缀md.s的文件添加到start目录中(启动文件只能添加一个),其他的.c与.h文件也添加进去,如图:
- 至此Start目录里面的文件添加完毕,同时看到文件logo上面带有钥匙,文件都为只读文件。
- 如下图操作将start文件目录添加到项目中:
- 打开《2-1 STM32工程模板》文件夹,新建User文件夹,此文件夹用于存放main函数文件,在Keil软件中Target中右键选择“add group”,并修改新添加的group名称为User,右键User,添加新文件,选择c文件,文件名称命名为main
需要注意main.c的文件的位置在user文件夹下面
如图所示简单输入main函数并编译无错(寄存器开发STM32到此配置完毕):
需要注意最后一行需要如图保持空行状态,否则报错:
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4.3. ST LINK 接线和Keil软件配置如下:
- 需要根据作者的视频教程,将最小系统板与ST LINK 烧录器连接如下:
- GND-GND
- 3.3V-3.3V
- DCLK-SWCLK
- DO-SWDO
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如图将ST LINK烧录器插入电脑中,并在Keil软件中配置如图(后续每次下载程序后立马执行程序,无需再按开发板上面的复位按键):
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单击download按钮程序会自动下载到开发板上面:
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4.4. 配置寄存器完成点灯操作,需要配置3个寄存器:
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参考STM32参考手册:《STM32F10xxx参考手册(中文).pdf》
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首先配置RCC-使能GPIOC的时钟,GPIO都是APB2的外设,手册中找到RCC_APB2ENR里面配置
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综上,IOPCEN位需要置1,其他置0,因为共32位,转为16进制有8位数:0x00000010
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RCC->APB2ENR = 0x00000010;
- 4.5. PC13口模式配置:
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根据最小系统板的原理图,需要操作的是PC13口:
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CNF13需要配置为推挽输出模式;
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MODE13需要配置为最大输出模式50MHz;
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综上,CNF13位需要置00,MODE13位配置11,其他置0,因为共32位,转为16进制有8位数:0x00300000
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GPIOC->CRH = 0x00300000;
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4.6. PC13口输出数据
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ODR13位写1为高电平,写0为低电平,
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如果写1, ODR的值0x00002000
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如果写0,ODR的值0x00000000
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在Proteus中模拟的ODR13口写0,LED灯亮如下:
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在Proteus中模拟的ODR13口写1,LED灯灭如下:
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总结上述寄存器配置的问题是:效率低(需要反复查看手册),配置一个寄存器位会影响到其他位(例如除LED位其他都置0了),
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4.7. 库函数操作方式(对比上述寄存器配置的区别)
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在2-1 STM32工程模板的目录下面新建Library文件夹用于存放库函数
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找到库函数文件夹 ( STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0/\Libraries/\STM32F10x_StdPeriph_Driver/\src)
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其中misc.c是内核内的库函数,其他为内核外的库函数;目录中所有库函数复制粘贴到项目的Library目录下面;
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找到库函数头文件的文件夹 ( STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0/\Libraries/\STM32F10x_StdPeriph_Driver/\inc)
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将所有的文件复制粘贴到项目的Library目录下面;
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回到Keil软件,在Target1下面添加Library的文件夹并将所有的Library的文件添加进来;
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找到固件库文件夹(STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0/\Project/\STM32F10x_StdPeriph_Template)
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将(stm32f10x_conf.h(配置库函数头文件的包含关系&参数检查的函数定义,所有库函数均需要) ;stm32f10x_it.c(用于存放中断函数) ;stm32f10x_it.h )这3个文件复制粘贴到工程的User目录下面
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返回Keil软件,并将刚才添加的3个文件加入到User组里面;
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右键如图stm32f10x.h并打开这个文件
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找到文件中最下面的如下语句,复制如下字符串,字符串的意思是如果定义使用标准外设驱动这个字符串,才会使stm32f10x_conf.h这个文件有效;
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粘贴字符串到项目的选项的C/C++的Define中,这样才能包含标准外设库,也就是库函数
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同时下面的头文件路径中也要把User与Library添加进去
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至此基于库函数的工程建立完毕,user组里的文件可以修改,library中带钥匙标识的无法修改;
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点击如图的图标,将Library组上移到User组上面,User组放最下面(因为组内文件需要修改,看起来舒服点)
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4.8. 使用库函数来实现点灯操作
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库函数间接配置寄存器,与寄存器操作步骤一样
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如果Keil没有跳出代码自动补全,可以参考如下链接中的教程:
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https://blog.csdn.net/m0_73843839/article/details/129889671
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使能时钟:RCC_APB2PeriphClockCmd, 右键打开函数的相关的定义如下,同时需要注意这个函数包含2个参数,具体描述参考打开的函数中的描述,按照描述填入到函数的参数项中。
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
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配置端口模式(GPIO_Init函数)(两个参数,第一个是选择哪个GPIO,第二个参数是结构体),如下图keil中跳出的提示,根据提示配置参数;
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此处使用结构体来配置参数,代码逻辑复杂,这节先follow作者操作,右键点击函数,打开函数的说明如下图,第一个参数GPIOx,x位置填入C,表示13口,第二个参数为结构体,所以需要先定义一个结构体;
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此处keil中程序输入如下:
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE); //时钟初始GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //结构体类型GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_InitStructure.GPIO_Speed =GPIO_Init(GPIOC,
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右键点击.GPIO_Mode打开函数介绍如下图:
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选中如图所示的字符按Ctrl+F搜索,如下图:
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如下图所示,GPIO_Mode是用枚举的方式列出,我们用的是Out_PP一项(通用推挽输出)
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GPIO_Pin与上述类似找到说明和位置如下图,这边需要的是GPIO_Pin_13
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GPIO_Speed与上述类似,如下图,需要50MHz;
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综上代码为下述代码,其中 &GPIO_InitStructure是用指针表示 &GPIO_InitStructure的入口地址;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE); //时钟初始GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //结构体类型,GPIO_InitStructure结构体名称GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //通用推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13; //用13口GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //&指针表示地址
- 最后加入对相应端口的操作(置0或1)来实现灯的亮和灭,最终程序如下,GPIO_SetBits用于端口置1,GPIO_ResetBits用于端口置0,用//注释掉GPIO_ResetBits测试GPIO_SetBits,测试灯灭没问题;反之测试灯亮没有问题;
#include "stm32f10x.h" // Device headerint main(void)
{
// RCC->APB2ENR = 0x00000010;
// GPIOC->CRH = 0x00300000;
// GPIOC->ODR = 0x00002000;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE); //时钟初始GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //结构体类型,GPIO_InitStructure结构体名称GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //通用推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13; //用13口GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //&指针表示地址GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13); //13口置高//GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13); //13口置低while (1){}
}
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4.8. 补充:
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程序中的启动文件的选择是根据具体芯片的型号来选择的:
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具体选择需要查看下表:
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4.9. 新建工程的步骤总结:
•建立工程文件夹,Keil中新建工程,选择型号
•工程文件夹里建立Start、Library、User等文件夹,复制固件库里面的文件到工程文件夹,一定要复制到工程文件夹中,否则外部文件位置变更工程就找不到相应的文件了;
•工程里对应建立Start、Library、User等同名称的分组,然后将文件夹内的文件添加到工程分组里,建议.h与.c都添加,方便查看;
•工程选项,C/C++,Include Paths内声明所有包含头文件的文件夹
•工程选项,C/C++,Define内定义USE_STDPERIPH_DRIVER,使用库函数必须定义这个;
•工程选项,Debug,下拉列表选择对应调试器,Settings,Flash Download里勾选Reset and Run -
4.10. 工程架构
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如上图所示,startup是启动文件,是程序执行最基本文件,复位中断是程序的入口,做了2件事情,第一个是调用systemInit函数,第二是调用main函数;
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上图蓝色和紫色部分为STM32中主动执行部分;
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上图粉色与绿色部分是STM32中被动执行部分,是主函数或者中断函数可调用的资源,粉色为寄存器开发模式需要查看的寄存器资源,用此方法开发太过于麻烦;
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上图绿色部分为库函数,给我们提供了更加人性化的函数调用方式,便于开发。
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因为库函数配置文件的存在,实际main函数头文件包含了 stm32f10x.h就已经包含了所有的库函数头文件,这样就可以任意调用库函数了;