嵌入式入门——编写简单STM32程序

嵌入式入门——编写简单STM32程序
- 一、环境配置
- - 1、安装前准备
  - 2、安装流程
  - - 2.1安装keil
    - 2.2破解keil5
    - 2.3安装STM32pack
  - 3、设置keil5
- 三、简单STM32程序编写
- - 1、新建工程
  - 2、添加源文件
  - 3、设置仿真器模式
  - ４、编译调试
- 四、分析HEX文件
- 五、总结
- 六、参考链接

一、环境配置

什么是MDK：Keil MDK是德国知名软件公司Keil开发的开发工具。开发者可以用MDK来编写、编译和生成基于STM32的可执行程序。本文章主要是学习如何安装、熟悉MDK并编写一个简单的STM32程序。

1、安装前准备

下载mdk5软件和stm32包的链接：

链接:https://pan.baidu.com/s/1b3YMHGOwa2Rsj3tFIuI58g
提取码：sey1

2、安装流程

2.1安装keil

下载压缩包到随便一个你自己创建的文件夹，然后解压至当前文件夹并打开解压后的文件夹：

在这里插入图片描述

安装keil软件：

（1）打开mdk_510.exe应用程序文件，点击next

在这里插入图片描述

(2)勾选I agree to…然后点击next

在这里插入图片描述

(3)选择安装路径，然后点击next

在这里插入图片描述

(4)输入名称和邮箱（随便写即可），点击next

在这里插入图片描述

(5)然后在弹出来的窗口里点击安装

在这里插入图片描述

(6)点击finish，确认图中的Show Release Notes勾上了

在这里插入图片描述

(8)上一步点击finish后会弹出来一个窗口，点击OK即可，然后软件会下载各种pack，鼠标会转圈然后下载失败。然后我们关闭窗口，接下来就开始手动安装stm32pack。

2.2破解keil5

破解后可以拥有十年的使用期

（1）在桌面打开刚刚安装好的keil5，点击file，再点击License Management

在这里插入图片描述

(2)复制里面CID

在这里插入图片描述

（3）再打开刚刚压缩包里面的keygen复制CID到里面显示CID的地方，target选择ARM，然后点击generate，复制生成的注册码

在这里插入图片描述

(4)然后打开keil5把生成的注册码再复制进第二步截图里面的new license code然后点击Add LIC,此时在上面的网格里就可以看到使用日期到了2032年，表明激活成功，在然后点击CLOSE关闭即可。

2.3安装STM32pack

（1）打开刚刚解压缩的文件夹，点击ARM.CMSIS3.20.4包

在这里插入图片描述

(2)然后一直点击next，最后点击finish即可

在这里插入图片描述

点击finish

在这里插入图片描述

(3)再回到刚刚解压缩后的文件里面，打开Keil.STM32F1xx_DFP.1.0.4pack
在这里插入图片描述

(4)然后点击next 在这里插入图片描述

(5）然后安装完成后点击finish即可。到此安装就完成了。

3、设置keil5

这里设置一下keil5是因为避免输入中文的时候出现乱码

(1)首先打开keil5点击 Edit 找到最下面的configuration,点击进去

在这里插入图片描述

(2)在显示出来的页面里面确保Encoding的设置以及Tab size的设置如图所示：
在这里插入图片描述

三、简单STM32程序编写

接下来是编译一个简单的STM32程序

1、新建工程

（1）打开keil5,点击project,再点击new uVision project…创建工程

在这里插入图片描述

（2）然后就命名保存即可：
在这里插入图片描述

(3)然后可根据情况点击下图中的pack，这里我选的是STM32F103FRB包,然后点击OK保存。

在这里插入图片描述

(4)接下来对Manage Run-Time Environment进行设置，设置完成后点击OK，就可建立工程。

在这里插入图片描述

其实这两个文件刚开始都是存放在KEIL的安装目录下，当我们配置Manage Run-Time Environment选项框之后，软件就会把选中好的文件从KEIL的安装目录复制到我们的工程目录：ProjectRTEDeviceARMCM3下面。其中startup_ARMCM3.s是汇编编写的启动文件，system_ARMCM3.c是C语言编写的跟时钟相关的文件。更加具体的可直接阅读这两个文件的源码。只要是Cortex-M3内核的单片机，这两个文件都适用。

到此这个项目的运行环境就建立完成了。

2、添加源文件

（1）点击OK后点击Target打开，再右键点击source group1,选择Add New Item to Group,

在这里插入图片描述

（2）然后选择Asm File (.s)文件，如下图所示，名字就看你自己怎么命名了,再点击add。

在这里插入图片描述

再把如下的程序粘贴进去：

 AREA MYDATA, DATAAREA MYCODE, CODEENTRYEXPORT __main__mainMOV R0, #10MOV R1, #11MOV R2, #12MOV R3, #13;LDR R0, =func01BL	func01;LDR R1, =func02BL	func02BL 	func03LDR LR, =func01LDR PC, =func03B .func01MOV R5, #05BX LRfunc02MOV R6, #06BX LRfunc03MOV R7, #07MOV R8, #08	BX LR

3、设置仿真器模式

（1）点击图中魔法棒,点击Target选项，检查芯片型号及晶振频率与所需是否相投同。

在这里插入图片描述

（2）再点击Debug打开下图界面，左边是进行软件仿真时的设置，右边是硬件调试时的设置。

在这里插入图片描述

设置软件仿真时的设置：

打开Debug选项选择操作类型，以及设置DialogDLL等参数，具体操作及作用如下：
（1）勾选Use Simulator设置使用软件仿真（图中没勾记得勾上）。
（2）勾选Run to main()使调试时，程序自动运行到main函数。
（3）Restore Debug Session Setting一般默认即可，该部分为复位调试窗口的组件，勾选后，调试时对应的窗口或状态恢复默认值。
（4）设置Dialog DLL为DARMSTM.DLL以及设置Parameter为-pSTM32F103ZE（芯片参数按使用的芯片相应修改即可，当然，部分芯片无法仿真），这部分为DLL文件及芯片参数设置区。

Dialog DLL和Parameter不修改的话，后面运行时可能会报错。

设置硬件调试的设置：

1.打开Debug选项选择操作调试器
2.设置Dialog DLL为TARMSTM.DLL以及设置Parameter为-pSTM32F103ZE，如上图所示。

４、编译调试

首先点击图中左边箭头处的符号，出现下边这样的提示则编译成功。

在这里插入图片描述

再点击途中右上角的放大镜就会出现下图的仿真界面
在这里插入图片描述

可以看见寄存器R5,R6,R7,R8的值和程序设置一样。

四、分析HEX文件

点击右上角魔法棒，再点击output勾选create hex file再推出点击调试就可以生成HEX文件了

然后再此目录下找到生成的HEX文件（图中的mk531是我自己的D盘下自己创建的目录，后面应该都是一样的）：

在这里插入图片描述

打开HEX文件如下（可用记事本打开），开始分析:

记录build生成的 hex文件各段的大小，了解Hex文件格式及其前8个字节内容含义。

:020000040800F2
:100000000006002031010008390100083B0100080A
:100010003D0100083F010008410100080000000008
:100020000000000000000000000000004301000884
:1000300045010008000000004701000849010008D0
:100040004B0100084B0100084B0100084B01000860
:100050004B0100084B0100084B0100084B01000850
:100060004B0100084B0100084B0100084B01000840
:100070004B0100084B0100084B0100084B01000830
:100080004B0100084B0100084B0100084B01000820
:100090004B0100084B0100084B0100084B01000810
:1000A0004B0100084B0100084B0100084B01000800
:1000B0004B0100084B0100084B0100084B010008F0
:1000C0004B0100084B0100084B0100084B010008E0
:1000D0004B0100084B0100084B0100084B010008D0
:1000E0004B0100084B0100084B0100084B010008C0
:1000F0004B0100084B0100084B0100084B010008B0
:100100004B0100084B0100084B0100084B0100089F
:100110004B0100084B0100084B0100084B0100088F
:100120004B0100084B0100084B0100084B0100087F
:100130000948804709480047FEE7FEE7FEE7FEE77B
:10014000FEE7FEE7FEE7FEE7FEE7FEE704480549B7
:10015000054A064B7047000041020008990200085A
:100160000000002000060020000200200002002005
:10017000704770477047000080B500F001F880BDFF
:1001800082B041F204000021C4F20200019100910A
:1001900050F8041C41F4803140F8041C50F8041C51
:1001A00001F400310091019901310191009919B9CF
:1001B0000199B1F5A06FF1D150F8041C890354BF27
:1001C0000021012100910099012936D142F200015C
:1001D000C4F202010A6842F010020A600A6822F0C2
:1001E00003020A600A6842F002020A6001680160C4
:1001F00001680160016841F480610160016821F4D7
:100200007C110160016841F4E811016050F8041CA0
:1002100041F0807140F8041C50F8041C8901FBD5A2
:10022000016821F003010160016841F002010160F1
:10023000016801F00C010829FAD102B070470000F2
:1002400080B541F20000C4F202000168002241F0D2
:10025000010101604168CFF6FF0211404160016871
:100260004FF6FF72CFF6F66211400160016821F48B
:1002700080210160416821F4FE0141604FF41F01BB
:100280008160FFF779FF4EF60850CEF200004FF084
:100290000061016080BD00004FF00A004FF00B01CB
:1002A0004FF00C024FF00D0300F009F800F00AF8CF
:1002B00000F00BF8DFF81CE0DFF81CF0FEE74FF071
:1002C000050570474FF0060670474FF007074FF0DF
:0C02D00008087047BF020008CB020008BD
:040000050800029954
:00000001FF

分析:

该文件为16进制的一串字符。hex文件的第一排字符称之为扩展线性地址记录，也称为32位地址记录或HEX386记录。
在第一行数据020000040800F2中，其实际表达为0x02 0x00 0x00 0x04 0x08 0x00 0xf2。具体含义为:

第一个字节 0x02表示本行数据的长度；
第二、三字节 0x00 0x00表示本行数据的起始地址；
第四字节 0x04表示数据类型，数据类型有：0x00、0x01、0x02、0x03、0x04、0x05

‘00’ Data Rrecord：用来记录数据，HEX文件的大部分记录都是数据记录
‘01’ End of File Record: 用来标识文件结束，放在文件的最后，标识HEX文件的结尾

‘02’ Extended Segment Address Record: 用来标识扩展段地址的记录

‘03’ Start Segment Address Record:开始段地址记录

‘04’ Extended Linear Address Record: 用来标识扩展线性地址的记录
‘05’ Start Linear Address Record:开始线性地址记录
然后是数据，0x08 0x00
最后一个字节 0xf2为校验和。