2024-03-07 23:25阅读: 95评论: 0推荐: 0

从KEIL编写F1到RT-Thread F4嵌入式系统开发：简谈STM32该怎么学

本文涉及技术：开发环境,STM32基础,嵌入式开发,RT-Thread stdio,MDK-ARM,STM Cube MX

STM32介绍

我们常说的STM32是意法半导体（ST）推出一款32位的单片机。STM32具有超低的价格、超多的外设、丰富的型号、优异的实时性、极低的开发成本等优势。STM32凭借其产品线的多样化、极高的性价比、简单易用的库开发方式，迅速在众多32位单片机中脱颖而出。

STM32芯片内部可以粗略划分两部分：内核+片上外设。如果与电脑类比，内核与片上外设就如同电脑的CPU与主板、内存、显卡、硬盘的关系。
ARM公司只设计内核不生产芯片，他会将有关内核的技术授权给各半导体厂商例如ST、TI、Atme1、NXP等厂商。这些厂商都是基于这个内核自己设计片上外设如SRAM、ROM、FLASH、USART、GPIO等，然后集成到一个硅片上，这就是我们现在用的芯片。

在这一众芯片中，最常用的就是F103C8T6与C6T6,二者最大的差异仅仅在于闪存容量不同，而ZET6和ztg6仅仅是芯片的引脚数量不同，因此如果你的代码是zet的芯片，可以直接低版本升级到zgt；反过来如果你的代码是zgt，引脚没有用到靠后的引脚，仅用到AB组，也可以降级到C6T6使用，然而F1与F4的代码并不互通（原因在于芯片内部分频器（PHB与APB等等）不同名，最高支持频率也不同，），因此并不可以将f103的代码移植到F407。在入门之后，可以尝试使用F407ZGT6来进行下一步的学习，如学习实时操作系统。

KEIL：

大家常说的Keil，其实指的是一款开发工具。同时，Keil也是一家公司名称。

Keil公司是一家业界领先的微控制器（MCU）软件开发工具的独立供应商。Keil公司由两家私人公司联合运营，分别是德国慕尼黑的Keil Elektronik GmbH和美国德克萨斯的Keil Software Inc

Keil公司2005年由ARM公司收购。其两家公司分别更名为ARM Germany GmbH和ARM Inc。

目前Keil有四种产品（软件）：MDK-ARM、C51、C251、C166。四种软件都是基于µVision，在用法上极为相似。目前我们使用的很多的就是μvision5或4，据说6也快发布了。在上面的四款软件中MDK-ARM是我们目前最常用的，其次是c51和C251.

MDK-ARM软件为基于Cortex-M、Cortex-R4、ARM7、ARM9处理器设备提供了一个完整的开发环境。 MDK-ARM专为微控制器应用而设计，而且功能强大，能够满足大多数苛刻的嵌入式应用。

与Keil MDK4及之前版本不同，Keil MDK5分成MDK Core和Software Packs两部分。MDK Core主要包含uVision5 IDE集成开发环境和ARM Compiler5。

Software Packs则可以在不更换MDK Core的情况下，单独管理（下载、更新、移除）设备支持包和中间件更新包。一些时下流行的软件包都可以用Software Packs下载安装（很可能下载不下来，这个时候就需要去软件包下载地址下载下来，手动安装）

MDK-ARM有四个可用版本，分别是MDK-Lite（免费评估版）、MDK-Essential（基础版）、MDK-Plus（标准版）、MDK-Professional（专业版）。所有版本均提供一个完善的C / C++开发环境（所以使用keil编写程序是c程序，后续的编译下载的过程会出现.o文件），其中MDK-Professional还包含大量的中间库。

keil下载：

官网下载： https://www.keil.com/download/product/

百度云盘：https://pan.baidu.com/s/1iaP2QfLcwf1OqOG6VOLOdA?pwd=tf12
提取码：tf12

keil界面使用说明：

keil界面简述

这里是激活，旁边的CID就是要复制到神秘音乐软件中的代码

在这里修改编码为GB2312，可以解决中文字删掉会乱码的问题

魔术棒！！keil的重要配置选项，设备型号选这里，晶振频率选这里，没有.H文件选这里，烧录不上去选这里，烧录上去了程序不运行还是选这里！

在这里选择你得设备型号

在这里注意设置晶振频率，旁边ARM COMPILER也可以换着玩，如果出现有关编译器的问题, 例如 core_cm3.c (445/465/479/499) 错误, 换上 ARM Compiler 5/6 能解决，（点开有啥换啥都试一遍）胆大细心电子人

这一页面是有关c语言的宏定义以及一些设置，文件，找不到 xxx.C xxx.H等等 include了的文件了，你就先在这添加，然后在另一个地方添加，俩地方都要加进去才行

添加目录1

这里是调试器配置，烧录不上去来这里找问题

连接后查看SWDIO是否有芯片ID码

烧录设置

在这里还要加入文件目录才可以！！！

Std标准库使用：

因为基于cortex系列芯片采用的内核都是相同的，区别主要为核外的片上的差异（片上外设主要有芯片生产商来定）。这些差异却导致软件在同内核，不同外设的芯片上移植困难。为了解决不同芯片厂商生产的cortex微控制器软件的兼容性问题，ARM与芯片厂商建立了CMSIS标准。CMSIS层位于硬件层和用户层之间，提供了与芯片生产商无关的硬件抽象层，提供软件接口，疲敝了硬件的差异。
CMSIS标准最为主要的是CMSIS核心层，它包括：

内核函数层：用于访问内核寄存器。由ARM公司提供。
设备外设访问层：提供了片上的核外外设的地址和中断的定义，这个主要由芯片生产商提供

std安装文件下载：

官方下载途径

STM32标准外设软件库 - 意法半导体STMicroelectronics

三个常用的std标准库下载：

百度网盘链接：https://pan.baidu.com/s/1ytMyePfxoB42inkKE_Qrwg?pwd=p9l0
提取码：p9l0

这里给出f1XX与f4xx和RT-THREAD的标准库，安装后f1与f4的全系列芯片都可以使用标准库来编写程序

其他版本与其他型号的话列位请移步官方std库下载，

使用该库编写程序特点为为定义与初始化极其详细且复杂，但是结构完整方便我们文本式地检查结构与错误，因此野火电子与正点原子的例程与课程中都使用该库，技术实力非常不错但由于需要对定时器，中断，adc，dac 延时与位代极其复杂的操作，新手可能会非常难以学习，建议定时器，中断这些先从51单片机上手学习

野火电子哔哩哔哩网站：

【单片机】野火STM32F103教学视频 (配套霸道/指南者/MINI)【全】(刘火良老师出品) (无字幕)_哔哩哔哩_bilibil

【野火】STM32 HAL库开发实战指南教学视频手把手教学STM32全系列零基础入门CubeMX+HAL库，基于野火全系列STM32开发板_哔哩哔哩_bilibili

正点原子哔哩哔哩网站：

【正点原子】手把手教你学STM32 HAL库开发全集【真人出镜】STM32入门教学视频教程单片机嵌入式_哔哩哔哩_bilibili

例：这是标准库的编写点亮LED需要手动编写的程序部分：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

//2.配置结构体
GPIO_InitTypeDef led_init;
led_init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13; //GPIOC13引脚
led_init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
led_init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; //10MHz

//3.对成员进行初始化
GPIO_Init(GPIOC, &led_init);

GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13); //P13引脚输出低电平

GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13); //P13引脚输出高电平

这是hal库的点亮LED需要手动编写的程序部分：

HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_9,1);

HAL_Delay(1300);

HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_9,0);

HAL_Delay(1300);

从上可以看出两种库的语句特点。

STM32CUBE MX 配置与HAL库：

cubeMX下载：https://pan.baidu.com/s/1yI_7zAt2Z4neQGjOa1DOgw?pwd=rmt4
提取码：rmt4

不同于std标准库，hal库是时下比较方便的一种程序库，它的理念为编写STM32提供一种便捷简单且通用的方式，hal库将引脚通讯串口与协议串口制作成固定的选项模式，使用者可以直接使用图形化的操作界面来配置引脚，晶振时钟，串口，总线协议，一键生成MDK-ARM的hal库配置代码，进而在其中完整编写相关程序

在最开始的时候，hal库并不受开发者们推崇，由于其将配置引脚简化为一种排列组合外加更改参数编号的形式，熟练std的开发者都感觉被编程革命了，随着时间推移，hal库不断完善，真香定律也渐渐显现，实在是太便捷了。更重要的是，它并不与std库冲突，你完全可以使用cubeMX配置好hal库的初始化，使用std库写好的程序（先确保标准库正常）来完成配置。

推荐的HAL库学习视频：[STM32CubeMX&HAL库教学]快速STM32基础功能学习系列_哔哩哔哩_bilibili（关闭音频，提高画质认真看操作）

微雪电子的教程网站：STM32单片机笔记 STM32学习资料教程 (waveshare.net)