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V0.1 2020-01-15 XiaomaGee 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:

图 1.1MDK的组成

  • 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。

图 2.1

  • 点击Next,出现如下对话框,如图2.2所示。

图 2.2

  • 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。

图 2.3

  • 填写用户信息,这里可以随意填写,如图2.4所示。

图 2.4

  • 点击Next,进入安装界面,如图 2.5所示。

图 2.5

  • 点击Finish,安装完成,如图 2.6所示。

图 2.6

  • (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。

图 2.7

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

图 2.8

  • 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。

图 2.9

  • (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。

图 2.10

  • 点击打开Pack Installer,如图2.11所示

图 2.11

  • 点击菜单栏File,然后点击Import选项,如图2.12所示。

图 2.12

  • 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。

图 2.13

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。

图 3.1 Debug选项卡设置

  • 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 CMSIS-DAP模式设置

  • 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 FLASH编辑器选择

  • 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。

图3.4 编辑设置

  • 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。

图3.5 下载界面

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:

图 1.1STM32CubeMX的功能

  • 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。
2.JAVA JRE安装步骤

图 2.1

  • 双击下载的JAVA JRE文件进行安装,得到如下对话框,点击安装,如图2.2所示。

图 2.2

  • 进入安装界面, 等待安装完成,如图2.3所示。

图 2.3

  • 安装完成,点击“关闭”,如图2.4所示。

图 2.4

3. STM32CubeMX安装步骤
  • 双击下载的STM32CubeMX文件进行安装,点击”Next”进入下一步,如图3.1所示。

图 3.1

  • 选择”I accept the terms of this license agreement.”,点击”Next”,如图 3.2所示。

图 3.2

  • 选择安装路径,点击”Next”,如图 3.3所示。

图 3.3

  • 提示创建安装目录,点击“确定”,如图 3.4所示。

图 3.4

  • 勾选快捷方式,点击”Next”,如图3.5所示。

图3.5

  • 等待安装进度完成,点击“Next”,如图3.6所示。

图 3.6

  • 点击”Done”,至此已经完成STM32CubeMX的安装,如图3.7所示。

图3.7

4. 库安装步骤

图4.1

  • 下载好需要安装的离线包,点击下图按钮(Help → Manage embedded software packages)或按快捷键”Alt+U”进入库文件管理界面,如图4.2所示。

图4.2

  • 点击左下角的”From Local”从本地安装库文件,如图4.3所示。

图4.3

  • 选择下载的离线包文件,点击“打开”,进入解压安装过程,直到安装完成,如图4.4所示。

图4.4

  • 库安装完成,如图4.5所示。

图4.5

三、 iCore4T的供电与下载

图1.1

  • 图1.1我们选使用的仿真器是我司研发的iTool3仿真器,程序下载时,在Keil MDK的Debug栏选择仿真工具为CMSIS-DAP Debugger(如使用其他仿真器请自行更改),如图1.2所示。

图1.2

icore4t_1.txt · 最后更改: 2020/01/15 15:32 由 zgf