STM32入门_江协科技_3~4_OB记录的自学笔记

3. 软件安装

3.1. 安装Keil5 MDK
- 作者的资料下载的连接如下：
- https://jiangxiekeji.com/download.html#32
3.2. 安装器件支持包
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；
安装作者提供的支持包：《 keil5支持包》
如图所示点击软件界面的绿色图标弹出Pack Installer的对话框
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
也可以参考CSDN如下链接的教程，从官网下载pack并独立安装：
https://blog.csdn.net/phenixyf/article/details/124377673
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-2_allsobaiduend~default-1-80218875-null-null.142^v100pc_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
需要ST-LINK插到电脑上面；
进入电脑设备管理器窗口，找到STM32 STlink，可能在其他设备里面；
ST LINK 驱动在Keil5的安装目录：
C:\Keil_v5\ARM\STLink\USBDriver
3.5. 安装USB转串口驱动、
将USB转窗口的U盘插到电脑USB口上面
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
驱动位置：

4. 新建工程

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
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：
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
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）：
单击download按钮程序会自动下载到开发板上面：
4.4. 配置寄存器完成点灯操作，需要配置3个寄存器：
- 参考STM32参考手册：《STM32F10xxx参考手册（中文）.pdf》
- 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
- 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

RCC->APB2ENR = 0x00000010;

4.5. PC13口模式配置：
- 根据最小系统板的原理图，需要操作的是PC13口：
- CNF13需要配置为推挽输出模式；
- MODE13需要配置为最大输出模式50MHz；
- 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

GPIOC->CRH = 0x00300000;

4.6. PC13口输出数据
- ODR13位写1为高电平，写0为低电平，
- 如果写1， ODR的值0x00002000
- 如果写0，ODR的值0x00000000
- 在Proteus中模拟的ODR13口写0，LED灯亮如下：
- 在Proteus中模拟的ODR13口写1，LED灯灭如下：
- 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），
4.7. 库函数操作方式（对比上述寄存器配置的区别）
- 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
- 找到库函数文件夹（ STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0/\Libraries/\STM32F10x_StdPeriph_Driver/\src）
- 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；
- 找到库函数头文件的文件夹（ STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0/\Libraries/\STM32F10x_StdPeriph_Driver/\inc）
- 将所有的文件复制粘贴到项目的Library目录下面；
- 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；
- 找到固件库文件夹（STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0/\Project/\STM32F10x_StdPeriph_Template）
- 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
- 返回Keil软件，并将刚才添加的3个文件加入到User组里面；
- 右键如图stm32f10x.h并打开这个文件
- 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；
- 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
- 同时下面的头文件路径中也要把User与Library添加进去
- 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；
- 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）
4.8. 使用库函数来实现点灯操作
库函数间接配置寄存器，与寄存器操作步骤一样
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：
https://blog.csdn.net/m0_73843839/article/details/129889671
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);

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；
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；
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,

右键点击.GPIO_Mode打开函数介绍如下图：
选中如图所示的字符按Ctrl+F搜索，如下图：
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）
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
GPIO_Speed与上述类似，如下图，需要50MHz；
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 header

int 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)
	{
	
	}
}

在这里插入图片描述

4.8. 补充：
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：
具体选择需要查看下表：
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
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；
上图蓝色和紫色部分为STM32中主动执行部分；
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；
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。
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；