实践前准备#

一、了解硬件#

购买嵌入式技术基础与实践（第6版）书籍会随书附赠一个 AHL-STM32L431 嵌入式开发套件；

AHL-STM32L431 以 STM32L431 为核心，辅以硬件最小系统，集成红、绿、蓝三色灯，温度传感器，触摸感应区，复位按钮，二路 TTL-USB 接口，外接 Type-C 线，从而形成完整的通用嵌入式计算机。

二、了解开发原理#

嵌入式软件开发需要一个交叉编译^[1]和调试环境，即工程的编辑和编译所使用的工具软件通常在工具机上运行，这个工具软件称为集成开发环境（IDE），开发流程通常是先用工具机（如 PC）开发程序，交叉编译后生成执行程序（机器码文件），通过写入调试器（如 JTAG）下载到目标机运行调试。

使用 MCU 设计嵌入式系统，数据与程序空间采用不同存储介质，通常程序固化到 Flash 中，变量及堆栈使用 RAM 存储器。

三、资源下载和IDE安装#

我们要使用的开发环境为 SD-EAI&IoT 推出的 AHL-GEC-IDE，具有编辑、编译、链接等功能，特别是配合“金葫芦”硬件，可直接运行、调试程序，根据芯片型号不同兼容常用嵌入式集成开发环境。

硬件资源：AHL-STM32L431（随书夹带）
集成开发环境：AHL-GEC-IDE

工程文件：AHL-MCU6-V2.0-20240118

如有其他资料需求，大家也可以到苏州大学嵌入式学习社区浏览下载

最终我们会得到这两个压缩包，自行解压安装即可，需要注意的是IDE的安装路径不要出现中文，工程文件需要记住其路径（不要放太深）。

编译、下载与运行第一个嵌入式程序#

步骤1：硬件接线#

将 Type-C 数据线的小端连接主板的 Type-C 接口，另外一端接通用计算机的 USB 接口。

能够观察到电脑设备管理器出现图中两个 USB 串行设备（端口号不一定相同），开发板LED小灯开始闪烁即为成功。

步骤2：打开环境，导入工程#

打开集成开发环境 AHL-GEC-IDE，单击菜单“文件”→“导入工程”，随后选择之前下载的工程文件中..\04-Software\CH01\AHL-STM32L431-Test（文件夹名就是工程名。注意：路径中不能包含汉字，也不能太深）。导入工程后，左侧为工程树形目录，右侧为文件内容编辑区，初始显示 main.c 文件内容。

步骤3：编译工程#

单击菜单“编译”→“编译工程”，就开始编译。正常情况下，编译后会显示“编译成功！”。

步骤4：连接 GEC#

单击菜单“下载”→“串口更新”，将进入更新窗体界面。单击“连接 GEC”查找目标 GEC，若提示“成功连接……”，则可进行下一步操作。若连接不成功，则可参阅电子资源中..\02-Document 文件夹内的快速指南文档中的“常见问题及解决办法”一节进行解决。

步骤5：下载机器码#

单击“选择文件”按钮，导入被编译工程目录下 Debug 中的 .hex 文件，然后单击“一键自动更新”按钮，等待程序自动更新完成。当更新完成之后，程序将自动运行。

步骤6：观察运行结果#

现象如下：

红、绿、蓝各灯每 5s、10s、20s 状态变化，对外表现为三色灯的合成色，开始时为暗，依次变化为红、绿、黄（红+绿）、蓝、紫（红+蓝）、青（蓝+绿）、白（红+蓝+绿），周而复始；
用手触摸开发板上标有”热敏“字样的温度传感器，可以看到黄灯会闪烁 3 次；
用手触摸开发板上标有“金葫芦”字样的触摸区，可以看到白灯闪烁 3 次。

LED 灯随时间变化实际效果：

触摸温度传感器后效果：

我对开发板触摸区进行触摸后，开发板和IDE并未有响应，具体原因还有待探究。

步骤7：通过串口观察运行情况#

观察程序运行过程。进入“工具”→“串口工具”，选择其中一个串口，波特率设为 115200 并打开，串口调试工具页面会显示三色灯的状态、MCU 温度、环境温度（若没有显示，则关闭该串口，打开另一个串口）。
验证串口收发。关闭已经打开的串口，打开另一个串口，波特率选择默认参数，在”发送数据框“中输入字符串，单击”发送数据“按钮。正常情况下，主板会回送数据给PC，并在接收框中显示。

观察程序运行过程：