STM32 教程: 01 环境安装与配置
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Feb 4, 2024
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stm32-01
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STM32
嵌入式
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（篇 01）STM32 菜鸟教程：配置入门 CubeMX、Keil IDE，搭建环境
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前言
这是笔者在深圳科创学院跟随李靖桥 (北京交通大学) 学习 STM32 单片机的学习笔记。
之所以对此进行详细记录，是因为目前互联网上仍然没有很完备的教程，只言片语、胡言乱语，令人摸不着头脑。
本文所述硬件基于大疆 RoboMaster C 型开发板，软件开发平台为 Windows。
建议读者从大疆 RM 官网下载好 C 型开发版原理图、嵌入式软件开发教程手册。建议读者从 Github 下载好 C 型开发版例程。
配置 STM32CubeMX
概述
STM32CubeMX 是意法半导体公司开发的一款集成开发环境工具，用于帮助开发人员快速配置和生成 STM32 微控制器的初始化代码。它可以帮助开发人员通过图形化界面选择所需的外设和功能，并自动生成相应的初始化代码。这样，开发人员可以节省大量的时间和精力，不需要手动编写繁琐的初始化代码。同时，STM32CubeMX 还提供了一些额外的功能，如时钟配置、引脚映射、中断配置等。
总结：STM32CubeMX 提供了大量繁琐的底层代码，不用不行。
下载
前往北京交通大学 RoboMaster 战队官网资料库：
下载 SetupSTM32CubeMX-6.6.0-Win.exe：
一路下一步安装即可。
通过 STM32CubeMX 生成项目
打开桌面/开始菜单中的 STM32CubeMX：
这是 STM32CubeMX 的主页，在这里可以打开已有项目，也可以生成新的项目。
这里我们要新建 (New) 项目：由于使用的不是 ST 开发板 (国内买到的正点原子之类都不属于 ST 开发板)，选择从 MCU 开始我们的项目。
在新建项目的过程中，有些步骤可能会出现要求下载依赖的情况，同意下载并耐心等待下载完成即可。请自备科学环境！并确保打开虚拟网卡模式。
稍等片刻，进入配置页面：
在这里我们输入我们使用的 MCU 型号，并开始项目。
芯片型号可以根据原理图得到，也可以通过观察芯片表面的丝印得到。如果你使用的是大疆开发板，可以看到在 RoboMaster 开发板 C 型中使用的 MCU 型号为 STM32F407IGH6TR。如果你购买的是第三方开发板，请自行查阅购买链接。
按照箭头依次填写并选择相应的 MCU，点击 Start Project，将会弹出配置页面如下：在 SystemCore 中选择 RCC，配置 HSE 为晶体振荡器。
Pinout & Configuration 引脚与配置
System Core 系统核心
RCC(Reset and Clock Controler) 重置和时钟控制器
HSC(High Speed Clock) 高速时钟
Crystal / Ceramic Resonator 晶振
Clock Configuration 时钟配置
Project Manager 项目管理器
完成以上配置后，点击 Clock Configuration 开始配置时钟树：
配置晶振的频率，配置多路复用器和时钟频率。晶振频率可由原理图得到或观察晶振封装丝
印。SYSCLK 是系统时钟，与 CPU 计算速度相关，HCLK 用于为外设提供时钟信号，配置指定
频率后，软件会自动计算各倍频与分频系数。
STM32 一般有 4 个时钟，HSI 内部高速时钟，HSE 外部高速时钟，LSI 内部低速时钟，LSE 内部高速时钟。LSE 和 LSI 一般用于计时（因为 2^15 = 32768，经过分频就可以得到精确的 1ms）和看门狗。HSE 和 HSI 一般用于系统时钟和外设时钟，也是整个系统的主时钟，HSE 精度通常较 HSI 更好，所有一般优先选择使用 HSE，但对于 PCB（印刷电路板）面积敏感的应用，没有足够的空间放置晶振，则可以选择使用 HSI。
我是小白，不会看原理图，不知道每块板子分频应该怎么做？
正解：直接上网搜索对应型号的分频设置！
提示：只需要选好 HSE、输入 Input Frequency、输入 HCLK，CubeMX 软件将会自动求出剩余部分的分频系数！
HCLK 相当于电脑 CPU 的频率，可以进行超频（也就是拉到 168MHz Max 以上）但是不稳定，小白直接输入 Max 值即可，这是厂商标定的稳定频率。
下面选择 Project Manager 配置项目选项：
在这里需要配置项目名称，位置，工具链/IDE，请注意：项目位置 (Project Location) 字段在路径中不能包含中文，建议放在 C/D 盘根目录下，工具链/IDE 我们使用 MDK-ARM。
这里我们使用 Keil IDE 配置环境，此 IDE 非常难用，在未来的进阶教程中会详细讲述迁移到 CLion 的例子。
点击 Code Generator：
我们要求在 Code Generator 中选择生成独立的外设文件，这样可以使得 main.c 更加简洁。
完成以上配置后，即可点击 GENERATE CODE (右上角) 生成项目代码。
生成代码后，会弹出代码生成成功的提示窗口，可以点击 Open Project 打开项目，如果已经打开项目，点击 Close 关闭本窗口即可。STM32CubeMX 中的所有配置均为立即生效，无需单独保存！
别急着关闭！之后当我们需要配置 GPIO/CAN/SPI/UART/PWM/Timer 时，仍然需要时不时地使用 CubeMX 来生成代码。
配置 keil
下载
在北京交通大学 RoboMaster 战队资料库下载 MDK537.EXE：
下载后，一路下一步完成安装，桌面上出现 Keil uVision5。
入门
从 CubeMX 生成的项目路径打开 μVision 5 工程文件（.uvprojx）即可进入 Keil IDE：
接着我们就进入了 Keil μVision 5 的窗口：
从左至右的常用功能说明：
- Build (编译) 写完程序后需要将代码编译为二进制文件才能烧录进开发板中。
- Rebuild (重编译) 编译所有的文件，而 Build 只编译修改后的代码，可以解决一些问题。
- Download (下载/烧录) 将编译后的文件烧录到开发板中。注意：默认情况下需要按下 RST 按键开发板才会重启，加载新的用户程序。
- Options for Target (编译设置) 设置编译相关的工具链。
- Debug (调试) 进入调试模式，可以在运行过程中设置断点、看到变量的实时值。
- Configuration (通用设置) 设置 IDE 相关，例如外观、补全。
配置
因为 STM32CubeMX 生成的项目默认配置使用 AC5（ARM Compiler Version 5）编译器，而我们使用的 MDK537 版本不再默认安装 AC5 而默认安装 AC6 编译器，因此需要更换编译器才可以正常编译。点击魔术棒图标 (Options for Target) 进入编译设置项。将
Target ➡️ Code Generation ➡️ ARM Compiler 中选项改为 Use Default Compiler Version 6。
接下来我们配置调试器。调试器是 PC 与开发板连接的工具，我们的代码烧录、调试都需要通过调试器进行。同样在
Options for Target 中，在 Debug 选项卡内，将 Use 改为对应的调试器 (按实际情况选择)：
环境配置完成后，先点击编译，再点击下载，就可以把程序烧录到 MCU 中。