使用Keil MDK以及標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫創(chuàng)建STM32工程

1.1使用Keil MDK以及標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫創(chuàng)建STM32工程

通過上一節(jié)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫的介紹，想必各位讀者對(duì)標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫已經(jīng)有了基本的認(rèn)識(shí)，然而由于標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫中文件眾多，很多初學(xué)者在開始很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)甚至都無法完全自己建立一個(gè)工程，很多人只是依賴標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫或給定的工程模板。本節(jié)就介紹怎樣利用Keil MDK開發(fā)環(huán)境和標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫來搭建自己的工程。

建立一個(gè)基于標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫其實(shí)并不復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)上也有很多關(guān)于怎樣在Keil MDK下建立工程的教程，方法也各異，本節(jié)所介紹的方法本著少改動(dòng)、便于使用、方便更換器件等原則，給大家介紹怎樣在Keil中創(chuàng)建一個(gè)工程，并以一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子來說明怎樣下載和調(diào)試程序。

本節(jié)所使用Keil MDK為目前的最新版V4.21，具體版本信息如圖5?6所示。其他版本差別不大，讀者可以根據(jù)自己使用的版本進(jìn)行操作或者從Keil的官網(wǎng)下載新版本。使用的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫為目前最新的V3.5版本。使用的開發(fā)調(diào)試工具為JLINK-V8，使用的驅(qū)動(dòng)版本為V4.08l。

圖5?6MDK詳細(xì)版本信息

首先先建立一個(gè)用于存放工程的文件夾，此處命名為STM32，在文件夾下分別建立LIB、USER、MDK三個(gè)文件夾，分別用于存放標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫文件、用戶程序文件、工程目錄。在MDK文件夾下建立List、Obj兩個(gè)文件夾，分別用于存放在編譯過程中產(chǎn)生的臨時(shí)文件和輸出文件。

接下來拷貝標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫和相應(yīng)的文件到工程目錄中，首先拷貝STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0Libraries文件夾下的兩個(gè)文件夾CMSIS和STM32F10x_StdPeriph_Driver到剛剛新建的STM32LIB目錄下，接下來拷貝用戶編寫程序的程序文件，此文件可以從標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫自帶的例程中拷貝，這里從STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0ProjectSTM32F10x_StdPeriph_ExamplesADC3ADCs_DMA目錄下拷貝main.c、stm32f10x_conf.h、stm32f10x_it.c、stm32f10x_it.h四個(gè)文件，這四個(gè)文件是在編程的時(shí)候用戶往往需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行修改的。因此拷貝至STM32USER目錄下，system_stm32f10x.c文件定義了系統(tǒng)時(shí)鐘等參數(shù)并完成微控制器的初始化，標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫中已經(jīng)有了，這里可以不拷貝。這樣所需要的文件都已經(jīng)具備了，如圖5?7所示。

圖5?7工程目錄文件夾結(jié)構(gòu)

首先啟動(dòng)Keil uVision4，點(diǎn)擊菜單欄Project-New uVision Project，選擇工程的保存位置，保存位置選擇在之前建立的MDK文件夾下，如圖5?8所示。

圖5?8保存路徑的選擇

在彈出的界面中選擇所使用的芯片信號(hào)，筆者使用的芯片型號(hào)為STM32F103ZET6，所以選擇STM32F103ZE，如圖5?9所示。

圖5?9選擇芯片型號(hào)

芯片選擇完成后軟件會(huì)彈出一條提示，提示是否要拷貝STM32大容量啟動(dòng)代碼并添加到工程，由于我們使用新版本標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫中提供的啟動(dòng)代碼，因此此處選擇否。如圖5?10所示。

圖5?10拷貝啟動(dòng)代碼選擇

接下來就出現(xiàn)了一個(gè)空的工程窗口，建立了一個(gè)新的工程。

在左側(cè)Project一欄中對(duì)Target 1兩次點(diǎn)擊之后可以重命名，這里命名為STM32，然后右擊，如所示，單擊Manage Comoonents。出現(xiàn)如所圖5?11示界面。

圖5?11選擇Manage Comoonents

在這個(gè)界面里可以更為方便的添加工程的相關(guān)文件。也可以在對(duì)應(yīng)的Group上右鍵Add Group和Add Files to Group只是這種方式更方便集中的添加和管理。按照?qǐng)D5?12所示，建立四個(gè)Group，點(diǎn)擊Groups一欄右上角圖標(biāo)，依次新建USER、CMSIS、LIB、StartUp四個(gè)組，點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)的組在點(diǎn)擊右下方Add Files添加相應(yīng)的文件到對(duì)應(yīng)的組中。USER組中添加USER文件夾下的文件，CMSIS組中添加STM32 PJSTM32LIBCMSISCM3CoreSupport文件夾下core_cm3.c文件和STM32LIBCMSISCM3DeviceSupportSTSTM32F10x文件夾下system_stm32f10x.c文件。在LIB組下添加STM32LIBSTM32F10x_StdPeriph_Driversrc下的所有文件，這個(gè)組的文件也可以根據(jù)后面的程序功能添加對(duì)應(yīng)的功能文件。StartUp組下添加STM32LIBCMSISCM3DeviceSupportSTSTM32F10xstartuparm文件夾下startup_stm32f10x_hd.s文件，此文件根據(jù)芯片的所屬類型來選擇，STM32F103ZE為大容量器件所以選擇hd結(jié)尾的啟動(dòng)文件。至此，已經(jīng)將對(duì)應(yīng)的文件全部加入工程中。

圖5?12編輯組并添加對(duì)應(yīng)文件

文件添加完成后的工程管理窗口如圖5?13所示。其中CMSIS和LIB組中的文件圖標(biāo)上由個(gè)鑰匙圖案，表示該文件當(dāng)前為只讀屬性，工程編譯完成后前面會(huì)出現(xiàn)一個(gè)加號(hào)，點(diǎn)擊展開可以顯示當(dāng)前文件所調(diào)用的文件。

圖5?13工程管理文件列表

接下來需要對(duì)工程進(jìn)行一些參數(shù)設(shè)置，在中STM32上右擊，選擇第一項(xiàng)Options for Target ‘STM32’，如圖5?14所示。

圖5?14選擇進(jìn)行參數(shù)設(shè)置

彈出窗口如圖5?15所示。在這個(gè)窗口中共有10個(gè)選項(xiàng)卡，第一個(gè)選項(xiàng)卡Device用于選擇使用的器件，由于在新建工程的時(shí)候已經(jīng)選擇這里可以不用在選擇，當(dāng)前的工程如果在后期要更換使用的芯片時(shí)可以在這個(gè)選項(xiàng)卡中更換芯片，同時(shí)還要注意更換對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)文件。在Target選項(xiàng)卡中，一般只需要填上使用的晶振頻率即可，其他都可以保持默認(rèn)。

圖5?15Target選項(xiàng)設(shè)置

在如圖5?16所示Output選項(xiàng)卡中主要注意兩項(xiàng)，一是選擇輸出文件夾，選擇之前工程目錄中MDK文件夾下的Obj文件夾，在下面還有一個(gè)Create HEX File選項(xiàng)，用于選擇是否生成hex文件，如果編譯好的程序要寫片，或者要提供給別人下載到芯片中而不希望別人知道源碼時(shí)可以提供HEX文件。

圖5?16Output選項(xiàng)設(shè)置

在Listing選項(xiàng)卡下同樣可以選擇Listing對(duì)應(yīng)的文件夾，這里選擇STM32MDKList文件夾，下方的復(fù)選框可以選擇需要生成的調(diào)試信息，這里保持默認(rèn)即可，如圖5?17所示。

圖5?17Listing選項(xiàng)設(shè)置

C/C++選項(xiàng)卡中的設(shè)置比較重要，如圖5?18所示，選項(xiàng)卡中主要有兩個(gè)地方需要注意，首先是整個(gè)工程的宏定義，在前面標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫部分已經(jīng)有過介紹，標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫中很多功能都是通過宏定義來實(shí)現(xiàn)的，由于標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫針對(duì)STM32一系列芯片，因此需要通過宏定義來進(jìn)行針對(duì)性的選擇。這種選擇有兩種方式，有的人是直接改動(dòng)宏定義部分的庫文件，缺點(diǎn)是需要更改一些功能時(shí)不是很方便，而且筆者建議在盡量不更改庫文件的方式下實(shí)現(xiàn)功能的配置和使用，另一種方式就是在工程的設(shè)置中添加宏定義，這兒添加了兩個(gè)宏定義，USE_STDPERIPH_DRIVER表示使用標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫進(jìn)行程序開發(fā)，STM32F10X_HD表示使用的是STM32F10X系列大容量器件，本例中中使用的是STM32F103ZET6故填寫此項(xiàng)。

需要說明的是在程序開發(fā)過程中不光庫文件可以通過宏定義的方式進(jìn)行程序功能配置，用戶程序也可以仿照庫文件的這種形式，通過相關(guān)的宏定義進(jìn)行一些參數(shù)配置。STM32的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫在程序組織性、層次性、規(guī)范性等方面都值得我們?nèi)W(xué)習(xí)的。在“Target”的選項(xiàng)卡中進(jìn)行的宏定義是這對(duì)當(dāng)前“Target”有效的，在每一個(gè)“Group”同樣可以設(shè)置作用于Group的宏定義。

Language/Code Generation一欄中主要是針對(duì)程序語言所所的一些優(yōu)化和配置，默認(rèn)情況下保持默認(rèn)即可。

圖5?18C/C++選項(xiàng)設(shè)置

接下來一個(gè)重要的設(shè)置就是設(shè)置工程所包含的頭文件目錄，如圖5?19所示，點(diǎn)擊Include Paths一欄右側(cè)圖標(biāo)，彈出如所示的對(duì)話框。點(diǎn)擊對(duì)話框右上角圖標(biāo)，添加工程所包括的頭文件路徑，添加頭文件路徑的時(shí)候要把當(dāng)前工程目錄中包含頭文件的路徑都添加進(jìn)去，如所示，添加了以下幾個(gè)路徑：

..USER

..LIBSTM32F10x_StdPeriph_Driverinc

..LIBCMSISCM3CoreSupport

..LIBCMSISCM3DeviceSupportSTSTM32F10x

圖5?19添加頭文件包含路徑

如果有用戶自己編寫的頭文件也要相應(yīng)的加上引用路徑。仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)在標(biāo)注外設(shè)庫中頭文件的引用為：#include "stm32f10x.h"，在C語言的學(xué)習(xí)中我們知道雙引號(hào)表示編譯器從用戶目錄開始搜索，如果未找到才回去系統(tǒng)目錄去查找，MDK的安裝目錄中同樣存在對(duì)應(yīng)的庫文件，路徑為KeilARMINCSTSTM32F10x，但是由于不同的版本所內(nèi)含的庫文件不同，如目前最新的V4.21版本中則內(nèi)置了V3.4版本的庫文件，而之前的版本中很多內(nèi)置了V2.0版本的庫文件，因此為了保持工程所使用的庫文件和引用的頭文件的一致性，同時(shí)也方便工程文件拷貝到其他電腦上運(yùn)行，建議大家都按照本書介紹的方式都從自己的目錄中引用頭文件。

頭文件引用路徑添加完成后，就可以進(jìn)行相關(guān)的編譯工作了，在進(jìn)行這一步工作之前，我們還要完成有關(guān)程序調(diào)試和下載的相關(guān)設(shè)置，有關(guān)調(diào)試的設(shè)置在Debug選項(xiàng)卡中，之前的Asm和Linker選項(xiàng)卡保持默認(rèn)。Debug選項(xiàng)卡如圖 5?20所示。在此選項(xiàng)卡中主要完成程序調(diào)試的相關(guān)設(shè)置，選項(xiàng)卡主要分為兩個(gè)部分，左側(cè)是使用模擬器進(jìn)行仿真與調(diào)試的方式，點(diǎn)選后軟件會(huì)進(jìn)入模擬器調(diào)試。右側(cè)是使用仿真器連接硬件開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行調(diào)試，首先從右側(cè)選擇所使用的仿真器，這里使用的是J-Link仿真器，故在下拉框中選擇Cortex-M/R J-LINK/J-