icore3_arm_hal

银杏科技有限公司旗下技术文档发布平台
技术支持电话	0379-69926675-801
技术支持邮件	Gingko@vip.163.com
版本	日期	作者	修改内容
V1.0	2020-1-16	gingko	初次建立

实验一：认识STM32——环境搭建与调试下载

一、 Keil MDK 集成开发环境

Keil MDK软件为基于Cortex-M、Cortex-R4、ARM7、ARM9处理器设备提供了一个完整的开发环境。它专为微控制器应用而设计，不仅易学易用，而且功能强大，能够满足大多数苛刻的嵌入式应用。
本实验向大家介绍Keil MDK 集成开发环境，利用MDK5软件可以建立一个基于STM32F40X系列的MDK5工程，同时还将向大家介绍MDK5软件的一些使用技巧，希望大家在本实验之后，能够对MDK5这个软件有个比较全面的了解。

1. MDK简介

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。目前最新版本为：MDK5.27，该版本使用uVision5 IDE集成开发环境，是目前针对ARM处理器，尤其是Cortex M内核处理器的最佳开发工具。
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，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。如图1.1所示：

从上图可以看出，MDKCore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）。uVision IDE从MDK4.7版本开始就加入了代码提示功能和语法动态检测等实用功能，相对于以往的IDE改进很大。
Software Packs又分为：Device（芯片支持），CMSIS（ARM Cortex微控制器软件接口标准）和Middleware（中间库）三个小部分，通过包安装器，我们可以安装最新的组件，从而支持新的器件、新的设备驱动库以及最新例程等，加速产品开发进度。MDK5安装包可以在：https://www.keil.com/download/product/下载到

2. MDK5安装步骤

（1）双击下载的MDK517文件进行安装，得到如下对话框，如图2.1所示。

点击Next，出现如下对话框，如图2.2所示。

点击I agree…,然后Next，选择安装路径，这里安装到F盘，如图2.3所示。

填写用户信息，这里可以随意填写，如图2.4所示。

点击Next，进入安装界面，如图 2.5所示。

点击Finish,安装完成，如图 2.6所示。

（2）安装完成之后，需要安装所需要的Pack，MDK会自动弹出Pack Installer界面，点击窗口关闭按钮即可，如图2.7所示。

点击菜单栏File，然后点击License Management选项，如图2.8所示。

输入产品的授权ID并添加许可完成激活（具体激活方法与注册机下载请自行百度），如图2.9所示。

（3）要让MDK5支持STM32F407的开发，还要安装STM32F4的器件支持包：Keil.STM32F4xx_DFP2.7.0.pack和ARM CMSIS，也可以到下面的网址去下载:http://www.keil.com/pack/ ，如图 2.10所示。

点击打开Pack Installer,如图2.11所示

点击菜单栏File，然后点击Import选项，如图2.12所示。

选中下载的文件，并点击打开，耐心等待文件安装，如图2.13所示。

3. 程序下载与调试

本节，我们将向读者介绍STM32F4的代码下载以及调试。这里的调试包括了软件仿真和硬件调试（在线调试）。通过本节的学习，你将了解到：
1. 利用CMSIS-DAP对STM32F4进行下载
2. 利用CMSIS-DAP对STM32F4进行在线调试。
CMSIS-DAP、JLINK、ULINK、STLINK等工具不仅可以下载代码还可以实时跟踪程序，从而找到你程序中的bug，使开发事半功倍，这里我们以CMSIS-DAP为例，讲解如何下载程序。
CMSIS-DAP支持JTAG和SWD，同时STM32也支持JTAG和SWD。所以，我们有2种方式可以用来调试，JTAG调试的时候，占用的IO线比较多，而SW调试的时候占用的IO线很少，只需要两根即可。这里我们采用SWD调试。
首先，用CMSIS-DAP进行下载与调试，大家要在硬件上，把CMSIS-DAP用USB线连接到电脑USB和板子的SWD接口上。CMSIS-DAP的驱动安装比较简单，安装驱动可以在网上直接下载。在安装了CMSIS-DAP的驱动之后，我们接上CMSIS-DAP，并把SWD口插到STM32开发板上，打开工程，点击打开Options for Target选项卡，在Debug栏选择仿真工具为CMSIS-DAP Debugger，如图3.1所示。

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_stm32f40_41xxx.s文件的Reset_Handler，再跳到main函数。
然后我们点击Settings，设置CMSIS-DAP的一些参数，如图3.2所示：

图3.2中，我们使用CMSIS-DAP的SW模式调试，设置SWD的调试速度为10MHz或者5MHz，这里，如果你的USB数据线比较差，那么可能会出问题，此时，你可以通过降低这里的速率来试试。单击确定，完成此部分设置，接下来我们还需要在Utilities选项卡里面设置下载时的目标编程器，如图3.3所示：

图3.3中，我们直接勾选Use Debug Driver，即和调试一样，选择CMSIS-DAP来给目标器件的FLASH编程，然后点击Settings，这里MDK5会根据我们新建工程时选择的目标器件，自动设置flash算法。我们使用的是STM32F407IGTx，FLASH容量为1M字节，所以Programming Algorithm里面默认会有1M型号的STM32F4xx FLASH算法。特别提醒：这里的1M flash算法，不仅仅针对1M容量的STM32F4，对于小于1M FLASH的型号，也是采用这个flash算法的。最后，选中Reset and Run选项，以实现在编程后自动运行，其他默认设置即可。设置完成之后，如图3.4所示。

在设置完之后，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CMSIS-DAP下载代码和调试代码。配置好CMSIS-DAP之后，使用CMSIS-DAP下载代码就非常简单，大家只需要点击LOAD按钮就可以进行程序下载。下载完成之后程序就可以直接在开发板执行。如图3.5所示。

二、STM32CubeMX

STM32CubeMX是一个图形化的软件配置工具，使用图形向导可以生成STM32初始化代码工程。STM32CubeMX这个工具是ST目前重点打造的工具，目的就是为了方便开发者，节约时间，提高开发效率。
本实验向大家介绍STM32CubeMX，利用STM32CubeMX软件可以建立一个基于STM32H7系列的工程，同时还将向大家介绍STM32CubeMX软件的一些使用技巧，希望大家在本实验之后，能够对STM32CubeMX这个软件有个比较全面的了解。

1.STM32CubeMX简介

STM32CubeMX是ST意法半导体的一个图形化的工具，也是配置和初始化C代码生成器（STM32 configuration and initialization C code generation），也就是自动生成开发初期关于芯片相关的一些初始化代码。
从下图可以看得出，它包含了STM32所有系列的芯片，包含示例和样本（Examples and demos）、中间组件（Middleware Components）、硬件抽象层（Hardwaree abstraction layer）。如图1.1所示：

STM32CubeMX的特性如下：1.直观的选择 STM32 微控制器。2.微控制器图形化配置：自动处理引脚冲突，动态设置确定的时钟树，可以动态确定参数设置的外围和中间件模式和初始化，功耗预测。3.C代码工程生成器覆盖了STM32 微控制器初始化编译软件，如IAR、KEIL、GCC。4.可独立使用或作为 Eclipse 插件使用。
STM32CubeMX集成了一个全面的软件平台，支持STM32每一个系列的MCU开发。这个平台包括 STM32Cube HAL（一个 STM32 的抽象层集成软件，确保STM32 系列最大的移植性）。再加上兼容的一套中间件（RTOS、USB、TCP/IP 和图形），所有内嵌软件组件附带了全套例程。
STM32CubeMX安装包可以在：https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubemx.html#get-software下载到。

2.JAVA JRE安装步骤

由于STM32CubeMX软件是基于JAVA环境运行的，所以需要安装JRE才能使用。STM32CubeMX要求JRE最低版本是1.7.0_45，如果你电脑已安装JRE版本大于1.7.0_45，则可以不用再下载安装。JAVA JRE安装包可以在：https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jre8-downloads-2133155.html下载到，如图2.1所示。