STM32的介绍及MDK

STM32介绍

单片机

STM32命名

STM32 VS 51

armV7的三个系列

A：针对操作系统
R：针对实时系统
M：针对微控制器

STM32系统结构

ARM是一个做芯片标准的公司，它负责的是芯片内核的架构设计，而TI，ST这样的公司，他们并不做标准，他们是芯片公司，他们是根据ARM公司提供的芯片内核标准设计自己的芯片。

• STM32F103~7使用了cortex-M3内核，简称1系列
• STM32F4xx使用cortex-M4内核
• 不同公司设计的Cortex-M4芯片他们的端口数量，串口数量，控制方法这些都是有区别的
  四个驱动单元是：
• 内核 DCode 总线;
• 系统总线;
• 通用 DMA1;
• 通用 DMA2;

四被动单元是：

• AHB 到 APB 的桥：连接所有的 APB 设备；
• 内部 FlASH 闪存；
• 内部 SRAM；
• FSMC;

CMSIS标准

为了能让不同的芯片公司生产的Cortex-M4芯片能在软件上基本兼容，和芯片生产商共同提出了一套标准CMSIS标准(Cortex Microcontroller Software Interface Standard) ,翻译过来是“ARM Cortex™ 微控制器软件接口标准”。ST官方库就是根据这套标准设计的。
基于CMSIS应用程序基本结构如下图：

CMSIS分为3个基本功能层：

1. 核内外设访问层：ARM公司提供的访问，定义处理器内部寄存器地址以及功能函数。
2. 中间件访问层:定义访问中间件的通用API。由ARM提供，芯片厂商根据需要更新。
3. 外设访问层：定义硬件寄存器的地址以及外设的访问函数。 我们所说的固件库基本上是指这部分，主要由芯片生产商提供。

• CMSIS-DSP 层：包含各种 DSP 处理的运算库函数，主要由 ARM 公司提供。
• CMSIS 实时系统 API 层：包含了一些系统接口，主要由系统软件厂商定制。

从图中可以看出，CMSIS层在整个系统中是处于中间层，向下负责与内核和各个外设直接打交道，向上提供实时操作系统用户程序调用的函数接口。

• 如果没有CMSIS标准，那么各个芯片公司就会设计自己喜欢的风格的库函数，而CMSIS标准就是要强制规定，芯片生产公司设计的库函数必须按照CMSIS这套规范来设计。
• CMSIS 层位于硬件层与操作系统或用户层之间，提供了与芯片生产商无关的硬件抽象层，可以为接口外设、实时操作系统提供简单的处理器软件接口，屏蔽了硬件差异，这对软件的移植是有极大的好处的。

CMSIS规范就规定，系统初始化函数名字必须为SystemInit，所以各个芯片公司写自己的库函数的时候就必须用SystemInit对系统进行初始化。

• CMSIS还对各个外设驱动文件的文件名字规范化，以及函数名字规范化等等一系列规定。

STM32F4方包绍官方库包

Libraries文件夹下面有CMSIS和STM32F4xx_StdPeriph_Driver两个目录

• CMSIS文件夹存放的是符合CMSIS规范的一些文件。包括STM32F4核内外设访问层代码，DSP软件库，RTOS API，以及STM32F4片上外设访问层代码等。
• STM32F4xx_StdPeriph_Driver放的是STM32F4标准外设固件库源码文件和对应的头文件。
  • inc目录存放的是stm32f4xx_ppp.h头文件,无需改动。
  • src目录下面放的是stm32f4xx_ppp.c格式的固件库源码文件。

Libraries文件夹里面的文件在我们建立工程的时候都会使用到。
Project文件夹下面有两个文件夹。

• STM32F4xx_StdPeriph_Examples文件夹下面存放的的ST官方提供的固件实例源码，可以参考修改这个官方提供的实例来快速驱动自己的外设，很多开发板的实例都参考了官方提供的例程源码，这些源码对以后的学习非常重要。
• STM32F4xx_StdPeriph_Template文件夹下面存放的是工程模板。

Utilities文件下就是官方评估板的一些对应源码，这个对于本手册学习可以忽略不看。

STM32F103

STM32F103资源

• 64KB SRAM
• 512KB FLASH
• 2 个基本定时器、4 个通用定时器、2 个高级定时器
• 2 个 DMA 控制器（共 12 个通道）
• 3 个 SPI
• 2 个 IIC
• 5 个串口
• 1 个 USB
• 1 个 CAN
• 3 个 12 位 ADC、1 个 12 位 DAC
• 1 个 SDIO 接口、1 个 FSMC 接口
• 112 个通用 IO 口
• 84个中断，16个可编程优先级，任意脚中断
• 带有外部总线（FSMC）可以用来外扩 SRAM 和连接 LCD 等

STM32F103总线架构

四个驱动单元是：

• 内核 DCode 总线;
  • 该总线将 M3 内核的 DCode 总线与闪存存储器的数据接口相连接，常量加载和调试访问在该总线上面完成。
• 系统总线;
  • 系统总线：该总线连接 M3 内核的系统总线到总线矩阵，总线矩阵协调内核和 DMA 间访
• 通用 DMA1;
• 通用 DMA2;
  • DMA总线将 DMA 的 AHB 主控接口与总线矩阵相连，总线矩阵协调 CPU 的DCode 和 DMA 到 SRAM,闪存和外设的访问。

四被动单元是：

• AHB 到 APB 的桥：连接所有的 APB 设备；
  • AHB/APB 桥:这两个桥在 AHB 和 2 个 APB 总线间提供同步连接，APB1 操作速度限于36MHz,APB2 操作速度全速。
• 内部 FlASH 闪存；
• 内部 SRAM；
• FSMC;

总线矩阵

• 总线矩阵协调内核系统总线和 DMA 主控总线之间的访问仲裁，仲裁利用轮换算法。

ICode总线

• 该总线将 M3 内核指令总线和闪存指令接口相连，指令的预取在该总线上面完成。

STM32F103引脚

STM32名词解释

英文缩写

ARM：Advanced RISC Machine

AAPCS：ARM Architecture Process call standard ARM体系结构过程调用标准

RISC： Reduced Instruction Set Computer 精简指令集计算机

RTOS：Real Time Operating System 实时操作系统

DMA：Direct Memory Access 存储器直接访问

EXTI: External Interrupts 外部中断

FSMC: Flexible static memory controller 可变静态存储控制器

FPB：flash patch and breakpoint FLASH 转换及断电单元

HSE：Hign speed external 高速内部时钟

HSI: High speed internal 高速外部时钟

LSE: Low Speed external 低速外部时钟

LSI: Low Speed Internal 低速内部时钟

LSU: load store unit 存取单元

PFU: prefetch unit 预取单元

ISR：Interrupt Service Routines 中断服务程序

NMI: Nonmaskable Interrupt 不可屏蔽中断

NVIC: Nested Vectored Interrupt Controller

MCU:Microcontroller Unit 微控制单元又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影。

MPU: Memory Protection Unit

MIPS:million instructions per second 每秒能执行的百万条指令的条数

RCC：Reset and clock control 复位和时钟控制

RTC: Real-Time Clock 实时时钟

IWDG: independent watchdog

WWDG：Window watchdog

TIM：timer 定时器
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端口

AFIO：alternate function IO 复用IO端口

GPIO：general purpose input/output 通用IO端口

IOP（A-G）:IO port A - IO port G (例如：IOPA:IO port A)

CAN：Controller area network

FLITF：The Flash memory interface 闪存存储器接口

I2C： Inter-integrated circuit 内置集成电路

IIS： integrate interface of sound 集成音频接口

JTAG：joint test action group 联合测试行动小组

SPI：Serial Peripheral Interface

SDIO: SD I/O

UART: Universal Synchr./Asynch. Receiver Transmitter

USB: Universal Serial Bus
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寄存器相关

CPSP： Current Program Status Register 当前程序状态寄存器

SPSP： saved program status register 程序状态备份寄存器

CSR：clock control/status register 时钟控制状态寄存器

LR： link register 链接寄存器

SP： stack pointer 堆栈指针

MSP: main stack pointer 主堆栈指针

PSP：process stack pointer 进程堆栈指针

PC： program counter 程序计数器
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调试相关

ICE：in circuit emulator 在线仿真

ICE Breaker 嵌入式在线仿真单元

DBG：debug 调试

IDE：integrated development environment 集成开发环境

DWT: data watchpoint and trace 数据观测与跟踪单元

ITM: instrumentation trace macrocell 测量跟踪单元

ETM： embedded trace macrocell 嵌入式追踪宏单元

TPIU：trace port interface unit 跟踪端口接口单元

TAP： test access port 测试访问端口

DAP: debug access prot 调试访问端口

TP: trace port 跟踪端口

DP：debug port 调试端口

SWJ-DP: serial wire JTAG debug port 串行-JTAG 调试接口

SW-DP: serial wire debug port 串行 调试接口

JTAG-DP：JTAG debug port JTAG 调试接口
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系统类

IRQ： interrupt request 中断请求

FIQ： fast interrupt request 快速中断请求

SW：software 软件

SWI： software interrupt 软中断

RO:read only 只读（部分）

RW:read write 读写（部分）

ZI:zero initial 零初始化（部分）

BSS：Block Started by Symbol 以符号开始的块（未初始化数据段）
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总线

Bus Matrix 总线矩阵

Bus Splitter 总线分割

AHB：advanced High-preformance Bus 高级高性能总线 AHB用于高性能、高时钟频率的系统结构，典型的应用如ARM核与系统内部的高速RAM、NAND FLASH、DMA、Bridge的连接。

APB:advanced peripheral bus 外围总线 APB用于连接外部设备，对性能要求不高，而考虑低功耗问题。

APB1: low speed APB 低速外围总线

APB2: high speed APB 高速外围总线

ASB ：Advanced System Bus 系统总线 ASB是AHB的一种替代方案。

PPB： Private Peripheral Bus 专用外设总线
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杂类

ALU：Arithmetic Logical Unit 算术逻辑单元

CLZ： count leading zero 前导零计数（指令）

SIMD： single instruction stream multiple data stream 单指令流，多数据流

VFP： vector floating point 矢量浮点运算
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词汇/词组

Big Endian 大段存储模式

Little Endian 小段存储模式

context switch 任务切换（上下文切换）（CPU寄存器内容的切换）

task switch 任务切换

literal pool 数据缓冲池
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STM32开发

学习之初，首推正点资料

固件库概念

FWlib叫固件库，FW的单词是Firmware.即固件的意思。STM32的固件库包含C文件和H文件，主要用于存放STM32的一些寄存器的定义及一些底层驱动函数

容量

对于 103 系列，主要是用其中 3 个启动文件
• startup_stm32f10x_ld.s： 适用于小容量 产品，小容量：FLASH≤32K
• startup_stm32f10x_md.s ： 适用于中等容量产品，中容量：64K≤FLASH≤128K
• startup_stm32f10x_hd.s： 适用于大容量产品，大容量：256K≤FLASH

STM32启动模式

B0 B1 启动模式
0 X 主闪存存储器
1 0 系统存储器
1 1 内置SRAM

STM32软件

MDK介绍

• MDK是keil公司开发的，为基于Cortex、arm7、arm9等处理器设备提供的一个完整开发环境。
• MDK(Microcontroller Development Kit，字面的意思就是“微控制器开发套装”)。
• MDK(Microcontroller Development Kit，字面的意思就是“微控制器开发套装”)是keil公司开发的，为基于Cortex、arm7、arm9等处理器设备提供的一个完整开发环境。
• MDK源自德国的KEIL公司，是RealView MDK的简称。在全球MDK被超过10万的嵌入式开发工程师使用。

MDK5

MDK5向后兼容MDK4和MDK3等，以前的项目同样可以在MDK5上进行开发(但是头文件方面得全部自己添加)

• MDK5同时加强了针对Cortex-M微控制器开发的支持，并且对传统的开发模式和界面进行升级
• MDK5由两个部分组成：MDK Core和Software Packs。其中，Software Packs可以独立于工具链进行新芯片支持和中间库的升级。
  
• MDK Core又分成四个部分：uVision IDE with Editor（编辑器），ARM C/C++ Compiler（编译器），Pack Installer（包安装器），uVision Debugger with Trace（调试跟踪器）。
• Software Packs（包安装器）又分为：Device（芯片支持），CMSIS（ARM Cortex微控制器软件接口标准）和 Mdidleware（中间库）三个小部分
  • 点击MDK5的Build Toolbar的最后一个图标调出Pack Installer，来进行各种组件的安装

MDK下载

官网下载地址
这里使用KEIL5 的版本是 MDK5.24。

MDK安装

o 在软件资料，1，软件，MDK5
o 无脑安装
• MDK5破解
o File license Mangement 复制CID
o 在keygen破解软件中运行CID 得到秘钥，记得选择32
o 用管理员身份打开MDK5，再次进入license Management 的New ID Code粘贴

生成HEX文件

点击魔术棒，进入配置菜单，选择 Output。然后勾上下三个选项。 其中 Create HEX file 是编译生成 hex 文件，Browser Information 是可以查看变量和函数定义。

支持包安装

要让MDK5支持STM32F407的开发，还要安装STM32F4的器件支持包：Keil.STM32F4xx_DFP .1.0.8.pack
包的下载地址是www.keil.com/dd2/pack 点击Install将会来此下载

可以下载软件，Keil.STM32F1xx_DFP.1.0.5.pack
双击安装

也可以进入之后
点击File-import

添加宏

因为 3.5 版本的库函数在配置和选择外设的时候通过宏定义来选择的，所以我们需要配置一个全局的宏定义变量。

• c/c++界面，然后填写“STM32F10X_HD,USE_STDPERIPH_DRIVER”到 Define 输入框里面
• 如果你用的是中容量那么STM32F10X_HD 修改为 STM32F10X_MD，小容量修改为 STM32F10X_LD. 然后点击 OK。

添加头文件路径

对于任何一个工程，我们都需要把工程中引用到的所有头文件的路径都包含到进来 。
点击魔术棒 ，出来一个菜单，然后点击 c/c++选项.然后点击Include Paths 右边的按钮。
弹出一个添加 path 的对话框，然后我们将图上面的 3 个目录添加进去。
记住，keil 只会在一级目录查找，所以如果你的目录下面还有子目录，记得 path一定要定位到最后一级子目录。然后点击 OK.

库函数选择外设

3.5 版本的库函数在配置和选择外设的时候通过宏定义来选择的，所以我们需要配置一个全局的宏定义变量。
c/c++界面，然后填写“STM32F10X_HD,USE_STDPERIPH_DRIVER”到 Define 输入框里面

如果你用的是中容量那么STM32F10X_HD 修改为 STM32F10X_MD，小容量修改为 STM32F10X_LD. 然后点击 OK。

MDK编译文件

MDK编译工程，会生成一些中间文件（.o .axf .map等），最终会生成HEX文件，以便下载到MCU上面执行，我们通常使用STM32工程中，output文件夹下面会生成十多种文件类型。

• .o文件：它是由编译器编译.c/.s文件时所产生的可重定向对象文件。
  • 【注：①可重定向是指该文件包涵数据、代码，但是没有指定地址，他的地址可以由后续链接的时候进行指定，②不可重定向是指这种文件所包含的数据/代码都已经指定地址了，不能再改变】
• .axf文件：它是由armlink链接器，将整个工程参与编译的.o文件链接成一个可执行对象文件。它是不可重定向的。
  • 【注】各类仿真器，在进行下载调试的时候都是用的,axf文件
• .hex文件：它是由.axf转换而来的一个可执行对象文件。

  • .hex文件和.bin文件的区别是：.bin文件不含地址信息，全部是可执行代码；而hex文件则是包含地址信息的可执行代码。同样的.bin文件也是由.axf文件转换而来的。可理解为带存储地址描述格式的 bin 文件。

  • 在使用ISP软件进行程序下载的时候，一般使用的是.hex文件包含的地址信息来实现程序下载。 而我们在进行BootLoader升级的时候，一般使用的是.bin文件，地址有Bootloader程序指定。

• .htm文件：它是编译器在编译代码的时候生成的一个列表文件，包含了整个工程的静态调用图，最大用处就是可以查看栈深度（最小深度），方便设置栈的大小。.htm文件可以直接由浏览器打开。
• .map文件.map文件时编译器链接时生成的一个文件，它主要包含了交叉链接信息。通过.map文件，我们可以知道整个工程的函数调用关系、FLASH和RAM 占用情况及其详细的汇总信息。能具体到单个源文件（.c/.s）的占用情况，根据这些信息，我们可对代码进行优化。

编译输出

编译工程，在编译之前我们首先要选择编译中间文件编译后存放目录。
方法是点击魔术棒，然后选择“Output”选项下面的“Select folder for objects…”,然后选择目录为我们上面新建的 OBJ 目录。
这里大家注意，如果我们不设置 Output 路径，那么默认的编译中间文件存放目录就是 MDK 自动生成的 Objects 目录和 Listings 目录

第二个图标是全部重新编译按钮（工程大的时候，编译耗时较久，建议少用）

编译成功

从编译信息可以看出，我们的代码占用 FLASH 大小为：
1892 字节（1556+336），所用的 SRAM 大小为：1864 个字节（32+1832）。
Code：表示程序所占用 FLASH 的大小（FLASH）。
RO-data：即 Read Only-data，表示程序定义的常量，如 const 类型（FLASH）。
RW-data：即 Read Write-data，表示已被初始化的全局变量（SRAM）
ZI-data：即 Zero Init-data，表示未被初始化的全局变量(SRAM)

跳转

• Go to Definition Of‘STM32_Clock_Init’ 这个地方，然后单击左键就可以快速跳到STM32_Clock_Init函数的定义处（注意要先在Options for Target的Output选项卡里面勾选Browse Information选项，再编译，再定位，否则无法定位。

• Go to Reference To‘STM32_Clock_Init’ ，这个是快速跳到该函数被声明的地方

• 跨文件查找功能，先双击你要找的函数/变量名（这里我们还是以系统时钟初始化函数：Stm32_Clock_Init为例），然后再点击IDE上面的!
  
  点击Find All，MDK就会帮你找出所有含有Stm32_Clock_Init字段的文件并列出其所在位置:
  注意：MDK 一般把取值范围的宏定义放在判断有效性语句的上方，这样是为了方便大家查找

Keil问题与解决

FCARM - Output Name not specified, please check ‘Options for Target - Utilities’

这个错误是由于新导入到工程内的文件，未被正确识别而引发的错误。
原因：用户的.c和.h文件往往都是新建txt，然后改的后缀，这样的文件被导入keil后，有可能会被识别成image file。
解决：
选options for File …，查看如下：
将文件修改类型为C Source file即可。

flymcu使用

串口下载软件

• flymcu，该软件是mcuisp的升级版本（flymcu新增对STM32F4的支持），由ALIENTEK提供部分赞助，mcuisp 作者开发，该软件可以在 www.mcuisp.com 免费下载
  
• 特别提醒：不要选择使用 RamIsp，否则，可能没法正常下载。
• DTR 的低电平复位，RTS 高电平进 BootLoader
  • 选中这个选择项选，flymcu就会通过 DTR 和 RTS 信号来控制板载的一键下载功能电路，以实现一键下载功能。这个是必要的选项（在 BOOT0 接 GND 的条件下）。

第 1 个圈，圈出了 flymcu 对一键下载电路的控制过程，其实就是控制 DTR和 RTS 电平的变化，控制 BOOT0 和 RESET，从而实现自动下载。

XCOM使用

串口调试助手，直接打开，设置串口即可(程序中要通过对应的usart发送内容)

新建一个工程

1. 新建立一个文件夹为 Template
2. 新建Project。Project –>New Uvision Project ，然后将目录定位到刚才建立的文件夹Template 之下，在这个目录下面建立子文件夹 USER。工程文件就都保存到 USER 文件夹下面。工程命名为Template,点击保存。

• USER 目录除了用来放工程文件外，还用来存放主函数文件 main.c,以及其他包括system_stm32f10x.c 等等。

4. 选择型号。战舰 STM32F103 所使用的 STM32 型号为 STM32F103ZET6，所以在这里我们选择STMicroelectronics→STM32F1Series→STM32F103→STM32F103ZET6。一定要安装对应的器件pack才会显示这些内容

• 框架建立完毕
  • 打开USER
  • Template.uvprojx 是工程文件，非常关键，不能轻易删除。
  • Listings 和 Objects文件夹是 MDK 自动生成的文件夹，用于存放编译过程产生的中间文件。为了跟 MDK5.1之前版本工程兼容，我们把两个文件夹删除，我们会在下一步骤中新建一个 OBJ 文件夹，用来存放编译中间文件。
    

5. 添加启动代码，以及.c 文件等。在Template文件夹下新建 3 个文件夹 CORE, OBJ 以及STM32F10x_FWLib。

• CORE 用来存放核心文件和启动文件
• OBJ 是用来存放编译过程文件以及hex 文
• STM32F10x_FWLib 文件夹顾名思义用来存放 ST 官方提供的库函数源码文件。
  • 存放的是固件库函数

6. 将官方的固件库包里的源码文件复制到我们的工程目录文件夹下面。

• 打开官方固件库包，定位到STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Libraries\STM32F10x_StdPeriph_Driver
• 将目录下面的 src,inc 文件夹 copy 到我们刚才建立的 STM32F10x_FWLib 文件夹下面。
  • src 存放的是固件库的.c 文件
  • inc 存放的是对应的.h 文件，

7. 将固件库包里面相关的启动文件复制到我们的工程目录 CORE 之下

• 打开官方固件库包，定位到目录STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Libraries\CMSIS\CM3\CoreSupport
  • 将文件 core_cm3.c和 文 件 core_cm3.h 复 制 到 CORE 下 面
  • Core_cm3是cm3底层的一些文件
    ○ 定 位 到 目 录STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x\startup\arm
    • 将里面 startup_stm32f10x_hd.s 文件复制到 CORE 下面

8 . 定位到目录：STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x

• 将里面的三个文件 stm32f10x.h，system_stm32f10x.c，system_stm32f10x.h，复制到我们的 USER目录之下
• system_stm32f10x.c，比较重要，定义了系统初始化，在startup里面有被调用

9. 定位到目录STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Project\STM32F10x_StdPeriph_Template

• 将 4 个文件main.c，stm32f10x_conf.h，stm32f10x_it.c，stm32f10x_it.h 复制到 USER 目录下面。
  将固件库相关文件添加到工程中去。

• 右击Target1，选择Manage Project Items

1. 修改工程结构。Project Targets一栏，我们将Target名字修改为Template,然后在Groups一栏删掉一个Source Group1，建立三个 Groups：USER,CORE,FWLIB。然后点击 OK，可以看到我们的 Target名字以及 Groups 情况。

2. 往 Group 里面添加我们需要的文件。

• 右键点击点击Tempate，选择选择 Manage Project Itmes，然后选择需要添加文件的 Group，这里第一步我们 选 择 FWLIB ， 然 后 点 击 右 边 的 Add Files, 定 位 到 我 们 刚 才 建 立 的 目 录STM32F10x_FWLib/src 下面，将里面所有的文件选中(Ctrl+A)，然后点击 Add。
• 注意。如果我们只用到了其中的某个外设，我们就可以不用添加没有用到的外设的库文件。例如我只用 GPIO，我可以只用添加 stm32f10x_gpio.c 而其他的可以不用添加。这里我们全部添加进来是为了后面方便，不用每次添加。

3. 将 Groups 定位到 CORE ， CORE 下面需要添加的文件为 core_cm3.c，startup_stm32f10x_hd.s
4. 将Groups定位到User，USER 目录下面需要添加的文件为 main.c，stm32f10x_it.c，system_stm32f10x.c.
   运行main.c。 main.c 文件， 复制已有的 main.c覆盖已有代码，然后进行编译。

• . 正点原子提供的实验中，每个实验都有一个 SYSTEM 文件夹，下面有 3 个子目录分别为 sys,usart,delay，存放的是我们每个实验都要使用到的共用代码。
  • 找到我们实验光盘， 打开任何一个固件库的实验，可以看到下面有一个 SYSTEM 文件夹。
  • 在工程中新建一个组，命名为 SYSTEM，然后加入这三个文件夹下面的.c 文件分别为 sys.c，delay.c,usart.c.
  • 接下来我们将对应的三个目录（sys,usart,delay）加入到 PATH 中去，因为每个目录下面都有相应的.h 头文件
    

关键 文件

F407新建工程注意点

1.STM32需要的文件
system_stm32f4xx.h是片上外设接入层系统头文件。主要是申明设置系统及总线时钟相关的函数。

• 这个里面有一个非常重要的SystemInit()函数申明，这个函数在我们系统启动的时候都会调用，用来设置系统的整个系统和总线时钟。

stm32f4xx.h是STM32F4片上外设访问层头文件。这个文件就相当重要了，只要你做STM32F4开发，你几乎时刻都要查看这个文件相关的定义。

• 这个文件打开可以看到，里面非常多的结构体以及宏定义。这个文件里面主要是系统寄存器定义申明以及包装内存操作。
• 同时该文件还包含了一些时钟相关的定义，FPU和MPU单元开启定义，中断相关定义等等

stm32f4xx_it.c和stm32f4xx_it.h里面是用来编写中断服务函数，中断服务函数也可以随意编写在工程里面的任意一个文件里面，个人觉得这个文件没太大意义。

stm32f4xx_conf.h是外设驱动配置文件。文件打开可以看到一堆的#include,这里建立工程的时候，可以注释掉一些你不用的外设头文件。

\STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.4.0\Project\STM32F4xx_StdPeriph_Templates
和STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.4.0\Libraries\CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Include

2.M4内核需要的文件
core_cm4.h文件是CMSIS核心文件，提供进入M4内核接口，这是ARM公司提供，对所有CM4内核的芯片都一样。你永远都不需要修改这个文件。

\STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.4.0\Libraries\CMSIS\Includ

3.外设驱动文件

misc.c和misc.h是定义中断优先级分组以及Systick定时器相关的函数。

stm32f3xx_rcc.c和stm32f4xx_rcc.h是与RCC相关的一些操作函数，作用主要是一些时钟的配置和使能。在任何一个STM32工程RCC相关的源文件和头文件是必须添加的。

对于文件stm32f4xx_ppp.c和stm32f4xx_ppp.h，这就是stm32F4标准外设固件库对应的源文件和头文件。包括一些常用外设GPIO,ADC,USART等

\STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.4.0\Libraries\STM32F4xx_StdPeriph_Driver

4.启动文件
启动文件主要是进行堆栈之类的初始化，中断向量表以及中断函数定义。启动文件要引导进入main函数。Reset_Handler中断函数是唯一实现了的中断处理函数，其他的中断函数基本都是死循环。

• startup_stm32f40_41xxx.s
• Reset_handler在我们系统启动的时候会调用，下面让我们看看Reset_handler这段代码

; Reset handler 
Reset_Handler     PROC 
                 EXPORT   Reset_Handler              [WEAK] 
        IMPORT   SystemInit 
        IMPORT   __main 
 
                 LDR      R0, =SystemInit 
                 BLX      R0 
                 LDR      R0, =__main 
                 BX       R0 
                 ENDP 
1
2
3
4
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8
9
10
11

这段代码的作用是在系统复位之后引导进入main函数，同时在进入main函数之前，首先要调用SystemInit系统初始化函数。

\STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.4.0\Libraries\CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Source\Templates\arm

5.对于STM32F40系列的工程，还需要添加一个全局宏定义标识符
STM32F40_41xxx,USE_STDPERIPH_DRIVER
至关重要，一个符号都不要错，最后面是空的

程序下载电路

USB 转串口，CH340G，是国内芯片公司南京沁恒的产品，稳定性经测试还不错，所以还是多支持下国产。

• 首先，mcuisp 控制 DTR 输出低电平，则 DTR_N 输出高，
• 然后 RTS 置高，则 RTS_N 输出低，这样 Q4 导通了，BOOT0 被拉高，即实现设置 BOOT0 为 1
• 同时 Q3 也会导通，STM32F4 的复位脚被拉低，实现复位。
• 然后，延时 100ms 后，mcuisp 控制DTR为高电平，则DTR_N输出低电平，RTS维持高电平，则RTS_N继续为低电平
• 此时STM32F4的复位引脚，由于 Q3 不再导通，变为高电平，STM32F4 结束复位
• 但是 BOOT0 还是维持为1，从而进入 ISP 模式，接着 mcuisp 就可以开始连接 STM32F4，下载代码了，从而实现一键下载。

STM32调试

JLink

JTAG与SWD是个接口，JLink指的是仿真器
串口只能下载代码，并不能实时跟踪调试，而利用调试工具，比如 ST-LINK，JLINK 和ULINK 等就可以实时跟踪程序，从而找到你程序中的 bug，使你的开发事半功倍。

修复Jlink丢失固件问题

详情也可点击
1、查看Jlink的芯片型号，比如我打开盖子后是ATML AT91SAM7S64 这款芯片

2 使用短路帽短路ERASE端口
3.插入usb数据线
4.静止等待1分钟，什么都不要操作
5.断开usb数据线
6.断开ERASE短路
7.将短路帽放在TST端口，短路TST端口
8.插入usb数据线。上电，静置3分钟。这里比较关键，网上说有30秒的，有120秒的，我之前测试几次基本2分钟以上最保险，我就放3分钟不同他。
9.断电，拔下usb数据线。
10.断开TST短路帽。
11.插入数据线。
12.安装驱动，win7需要手动安装驱动。（在这之前要安装sam-ba_2.12.exe这个软件）
选择板子类型大部分都是at91sam7s64，这个可以在jlink芯片上看到

Jlink给目标板供电

外部电源给目标板供电：
跳线断开：外部电源输入到Jlink 1脚（此时的VCC变为Vref），为Jlink提供外部电压参考

Jlink给目标板供电：
跳线连接：Jlink3.3V通过1脚VCC输出

JTAG/SWD

调试原理

串行接口，就是SWD，通信数据线两根
JTAG，通信数据线五根，所以用SWD多

使用SWD的话，只需要SWDIO与SWCLK两个引脚。
使用JTAG的话，五个引脚都要用到。

SWD与JTAG的端口映射

默认的五个口不能作为IO口输出

认这五个引脚复位了之后都是用来仿真的，是不能正常使用的，只有禁止了相应的端口，才能释放IO引脚

JTAG/SWD硬件

STM32 的 SWD 接口与 JTAG 是共用的，只要接上 JTAG，你就可以使用 SWD模式了（其实并不需要 JTAG 这么多线），当然，你的调试器必须支持 SWD 模式，JLINK V7/V8、ULINK2 和 ST LINK 等都支持 SWD 调试。

设置禁止JTAG

（在文件stm32f10x_gpio.c中）：调用该函数，有三个选项。407没有复用概念。

void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState)
1

JLink配置

DeBug配置

魔法棒-Debug-JLInk

上图中我们还勾选了 Run to main()，该选项选中后，只要点击仿真就会直接运行到 main 函数，如果没选择这个选项，则会先执行 startup_stm32f10x_hd.s 文件的 Reset_Handler，再跳到main 函数

setting JLink

选择Jlink的时候一般选择10M，JTAG5M就可以了

• 在 Utilities 选项卡里面设置下载时的目标编程器
  

选择下载算法

STM32

进入 FLASH 算法设置Flash DownLoad，在setting的右边两个按钮

设置完之后，点击 OK，然后再点击 OK，回到 IDE 界面，编译一下工程。接下来我们就可以通过 J-LINK 下载代码和调试代码。

RT1052

STM32、Kinetis 等系列控制器芯片内部都具有 FLASH 存储器用于存储程序，安装芯片包后即自带相应的 FLASH 下载算法，在工程里直接选择即可。 而i.MX RT 系列芯片内部不具备 FLASH 存储器，即其程序代码需要存储在外部的存储器中，使用时需要自己提供对应 FLASH 的下载算法给 KEIL 软件。

• 开发板资料开发环境下载算法\ iMXRT1052_W25Q256JV_CFG_By_Fire.FLM
• 开发板资料开发环境下载算法 Embedfire_RT1052_QSPI_R1.FLM

将这两个文件放置于KEIL的安装目录汇中：

这两个下载算 法 分 别 是 配 套 我 们 的 寄 存 器 和 库 函 数 版 本 的 例 程。

使用时选择寄存器版本的下载算法：iMXRT1052_W25Q256JV_CFG_By_Fire.FLM
对于库函数版本的工程，选择的下载算法是 Embedfire_RT1052_QSPI_R1.FLM。
按图点击 Add 按钮后即可添加寄存器版本的下载算法

设置算法空间

• 把 Reset and Run 也勾选上，这样程序下载完之后就会自动运行，否则需要手动复位。
• 擦除的 FLASH 大小选择 Sectors 即可，不要选择Full Chip，不然下载会比较慢
  

下载

只需要点击 LOAD 按钮就可以进行程序下载。

Debug介绍

复位

其功能等同于硬件上按复位按钮。相当于实现了一次硬复位。按下该按钮之后，代码会重新从头开始执行。

执行到断点处

该按钮用来快速执行到断点处，有时候你并不需要观看每步是怎么执行的，而是想快速的执行到程序的某个地方看结果，这个按钮就可以实现这样的功能，前提是你在查看的地方设置了断点。

挂起

此按钮在程序一直执行的时候会变为有效，通过按该按钮，就可以使程序停止下来，进入到单步调试状态。

执行进去

该按钮用来实现执行到某个函数里面去的功能，在没有函数的情况下，是等同于执行过去按钮的。

执行过去

在碰到有函数的地方，通过该按钮就可以单步执行过这个函数，而不进入这个函数单步执行。

执行出去

该按钮是在进入了函数单步调试的时候，有时候你可能不必再执行该函数的剩余部分了，通过该按钮就直接一步执行完函数余下的部分，并跳出函数，回到函数被调用的位置。

执行到光标处

该按钮可以迅速的使程序运行到光标处，其实是挺像执行到断点处按钮功能，但是两者是有区别的，断点可以有多个，但是光标所在处只有一个。

汇编窗口

通过该按钮，就可以查看汇编代码，这对分析程序很有用。

观看变量/堆栈窗口

该按钮按下，会弹出一个显示变量的窗口，在里面可以查看各种你想要看的变量值，也是很常用的一个调试窗口。

串口打印窗口

该按钮按下，会弹出一个类似串口调试助手界面的窗口，用来显示从串口打印出来的内容。

内存查看窗口

该按钮按下，会弹出一个内存查看窗口，可以在里面输入你要查看的内存地址，然后观察这一片内存的变化情况。是很常用的一个调试窗口

性能分析窗口

按下该按钮，会弹出一个观看各个函数执行时间和所占百分比的窗口，用来分析函数的性能是比较有用的。

逻辑分析窗口

按下该按钮会弹出一个逻辑分析窗口，通过 SETUP 按钮新建一些 IO 口，就可以观察这些 IO 口的电平变化情况，以多种形式显示出来，比较直观。
点击 Setup，新建两个信号 PORTB.5 和 PORTE.5

Display Type 选择 bit



注意 Gird 要调节到 0.2s 左右比较合适，可以通过 Zoom 里面的 In 按钮来放大波形，通过 Out 按钮来缩小波形，或者按 All 显示全部波形。