STM32學習筆記之開發環境

本文主要由兩部分組成，一是STM32開發環境MDK-ARM的介紹及安裝，一是STM32官方庫文件的下載與配置。

一、開發環境安裝

（一）開發環境簡介

KEIL公司目前有四款獨立的嵌入式軟件開發工具，即MDK、KEIL C51、KEIL C166、KEIL C251，它們都是KEIL公司品牌下的產品，都基於uVision集成開發環境，其中MDK是RealView系列中的一員。而MDK-ARM、KEIL MDK、RealView MDK、KEIL For ARM，都是同一個東西，ARM公司現在統一使用MDK-ARM的稱呼。

KEIL MDK開發工具源自德國 Keil 公司，被全球超過 10 萬的嵌入式開發工程師驗證和使用，是ARM公司目前最新推出的針對各種嵌入式處理器的軟件開發工具。KEIL MDK 集成了業內最領先的技術，包括µVision5集成開發環境與RealView 編譯器。支持ARM7、ARM9和最新的Cortex-M3/M1/M0 內核處理器，自動配置啓動代碼，集成Flash 燒寫模塊，強大的 Simulation設備模擬，性能分析等功能，與ARM之前的工具包ADS等相比，RealView編譯器的最新版本可將性能改善超過20%。KEIL MDK出衆的價格優勢和功能優勢，已經成爲ARM軟件開發工具的標準，目前，KEIL MDK在國內ARM開發工具市場已經達到90％的佔有率。在此使用最新的5.4版本。

從上圖可以看出，MDKCore又分成四個部分：uVisionIDE with Editor（編輯器），ARMC/C++ Compiler（編譯器），PackInstaller（包安裝器），uVisionDebugger with Trace（調試跟蹤器）。uVision IDE從MDK4.7版本開始就加入了代碼提示功能和語法動態檢測等實用功能，相對於以往的IDE改進很大。SoftwarePacks（包安裝器）又分爲：Device（芯片支持），CMSIS（ARMCortex微控制器軟件接口標準）和Mdidleware（中間庫）三個小部分，通過包安裝器，我們可以安裝最新的組件，從而支持新的器件、提供新的設備驅動庫以及最新例程等，加速產品開發進度。同以往的MDK不同，以往的MDK把所有組件到包含到了一個安裝包裏面，顯得十分“笨重”，MDK5則不一樣，MDKCore是一個獨立的安裝包，它並不包含器件支持和設備驅動等組件，但是一般都會包括CMSIS組件，大小350M左右，相對於MDK4.70A的500多M，瘦身不少。另外值得一提的是，在MDK5安裝完成後，要讓MDK5支持STM32F103的開發，我們還需要安裝STM32F1的器件支持包：Keil.STM32F1xx_DFP.1.0.5.pack（STM32F1的器件包）。

（二）開發環境安裝

1 下載MDK5集成開發環境

（1）官網下載

（2）第三方下載

（3）網上破解版

2 安裝集成開發環境

（1）點擊可執行文件，彈出如下頁面

（2）選擇安裝路徑，如下所示，最好不要中文路徑

（3）最後彈出如下界面，說明CMSIS和MDK中間軟件包已經成功，下面的進度指示程序在自動從KEIL的官網下載各種支持包（如果支持包下載失敗，則執行下一步）

（4）下載並安裝STM32F1xx支持庫，在此選擇STMicroelectronics STM32F1 Series Device Support, Drivers and Examples

3 如果是破解版，進行破解

二、STM32固件庫

1 STM32庫下載，選擇STSW-STM32054，STM32F10x standard peripheral library

2 解壓後，得到如下的文件目錄

Libraries標準外設庫包括CMSIS 和STM32F10x_StdPeriph_Driver。CMSIS 是獨立於供應商的Cortex-M 處理器系列硬件抽象層，爲芯片廠商和中間件供應商提供了簡單的處理器軟件接口，簡化了軟件複用工作，降低了Cortex-M 上操作系統的移植難度，並減少了新入門的微控制器開發者的學習曲線和新產品的上市時間。STM32F10x_StdPeriph_Driver則包括了分別對應包括了所有外設對應驅動函數，這些驅動函數均使用C語言編寫，並提供了統一的易於調用的函數接口，供開發者使用。

Project文件夾中則包括了ST官方的所有例程和基於不同編譯器的項目模板，這些例程是學習和使用STM32的重要參考。

Utilities包含了相關評估板的示例程序和驅動函數，供使用官方評估板的開發者使用，很多驅動函數同樣可以作爲學習的重要參考。

3 STM32庫使用架構

STM32F10xxx標準外設庫體系結構如圖下圖所示。圖中很好的展示了各層以及具體文件之間的聯繫

圖中各文件的具體功能如下表所述

文件名

功能描述

具體功能說明

core_cm3.h

core_cm3.c

Cortex-M3內核及其設備文件

Libraries\CMSIS\CM3\CoreSupport

訪問Cortex-M3內核及其設備：NVIC，SysTick等

訪問Cortex-M3的CPU寄存器和內核外設的函數

stm32f10x.h

微控制器專用頭文件

Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport

\ST\STM32F10x

這個文件包含了STM32F10x全系列所有外設寄存器的定義（寄存器的基地址和佈局）、位定義、中斷向量表、存儲空間的地址映射等

system_stm32f10x.h

system_stm32f10x.c

微控制器專用系統文件

Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport

\ST\STM32F10x

函數SystemInit，用來初始化微控制器

函數Sysem_ExtMemCtl，用來配置外部存儲器控制器

startup_stm32f10x_Xd.s

編譯器啓動代碼

Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport

\ST\STM32F10x\startup\arm

微控制器專用的中斷處理程序列表(與頭文件一致)

stm32f10x_conf.h

固件庫配置文件

Project\STM32F10x_StdPeriph_Template

通過更改包含的外設頭文件來選擇固件庫所使用的外設，在新建程序和進行功能變更之前應當首先修改對應的配置。

stm32f10x_it.h

stm32f10x_it.c

外設中斷函數文件

Project\STM32F10x_StdPeriph_Template

用戶可以相應的加入自己的中斷程序的代碼，對於指向同一個中斷向量的多個不同中斷請求，用戶可以通過判斷外設的中斷標誌位來確定準確的中斷源，執行相應的中斷服務函數。

stm32f10x_ppp.h

stm32f10x_ppp.c

外設驅動函數文件

Libraries\STM32F10x_StdPeriph_Driver

包括了相關外設的初始化配置和部分功能應用函數，這部分是進行編程功能實現的重要組成部分。

Application.c

用戶文件

用戶程序文件，通過標準外設庫提供的接口進行相應的外設配置和功能設計。

4 STM32外設庫配置

（1）新建目錄，新建應用工程目錄，並從外設庫中添加如下文件。

目錄	概述	複製目錄及文件
User		main.c
Sys		Project\STM32F10x_StdPeriph_Template \stm32f10x_it.h
		Project\STM32F10x_StdPeriph_Template\ stm32f10x_it.c
		Project\STM32F10x_StdPeriph_Template\ stm32f10x_conf.h
		Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport \ST\STM32F10x\stm32f10x.h
		Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport \ST\STM32F10x \system_stm32f10x.h
		Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport \ST\STM32F10x \system_stm32f10x.c
Lib	STM32庫函數	Libraries\STM32F10x_StdPeriph_Driver/src
Lib	STM32庫函數	Libraries\STM32F10x_StdPeriph_Driver/inc
Core	系統文件	Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport \ST\STM32F10x\startup\arm\startup_stm32f10x_ld.s
		Libraries\CMSIS\CM3\CoreSupport \core_cm3.h
		Libraries\CMSIS\CM3\CoreSupport \core_cm3.c
Bin	編譯生成文件