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从0开始：STM32F103C8T6开发环境搭建与第一个LED闪烁

news 2025/9/14 15:27:20

本文目标：完成STM32F103C8T6的开发环境搭建，并通过标准库控制GPIO输出，实现LED的闪烁效果。这是单片机开发的“Hello World”，也是后续所有实验的基础！

一、为什么从LED闪烁开始？

LED（发光二极管）是最简单的输出设备，控制它的亮灭（即GPIO引脚输出高/低电平）是单片机最基础的操作。通过这个实验，你能掌握：

STM32最小系统的核心组成（电源、晶振、复位、GPIO）；
开发工具链（Keil MDK + STM32标准库）的配置流程；
标准库中GPIO初始化与输出函数的使用方法；
最简单的嵌入式程序逻辑：初始化→循环操作。

二、硬件准备

1. 核心开发板：STM32F103C8T6 建议初学者在TB买个开发板或者最小系统板

• 芯片特性：Cortex-M3内核，72MHz主频，20KB RAM + 64KB Flash，足够应对大多数基础实验。

• 最小系统需求：

• 电源：3.3V（注意！STM32F103C8T6工作电压为2.0~3.6V，推荐3.3V，切勿直接接5V！）；

• 晶振：通常板载8MHz外部晶振（用于系统时钟源）+ 32.768kHz（可选，用于RTC）；

• 复位电路：按键复位（NRST引脚通过10kΩ上拉电阻接VCC，按键一端接NRST，另一端接地）；

• GPIO引脚：至少1个可用引脚（如PA0 、PC13 等），本文用PA0控制LED。

注意：如果你使用的是现成的STM32F103C8T6开发板，通常已集成最小系统，直接找板载的LED（一般标记为“D1”或“LED”，连接在某个GPIO引脚，如PA0或PC13），确认其对应的引脚号即可。

2. 其他工具

• USB转串口模块（后续串口实验用，本文暂不需要）；

• 杜邦线/面包板（如果用分立元件搭最小系统）；

• 3.3V电源（开发板通常通过USB供电，或用稳压电源模块）。

三、软件工具链安装

1. Keil MDK（μVision5）

• 作用：编写、编译、调试STM32代码的集成开发环境（IDE）。

• 下载：访问 keil 官网

https://www.keil.com/demo/eval/arm.htm

• 安装步骤：

运行安装程序，按提示选择“ARM”版本；
安装过程中会提示输入序列号（试用版可跳过，或使用网上公开的试用序列号）；
安装完成后，打开Keil，进入 Pack Installer（菜单栏 Pack > Update），确保已安装 STM32F1xx_DFP（设备支持包，包含STM32F103C8T6的寄存器定义和启动文件）。
安装步骤就不上图了

2. STM32标准库（Standard Peripheral Library）

• 作用：官方提供的底层外设驱动函数库（如GPIO_Init()、USART_SendData()），避免直接操作寄存器（降低学习门槛）。

• 下载：从ST官网历史页面获取（ST已停止维护标准库，但仍有资源）：

• 推荐下载地址：

https://www.st.com.cn/zh/embedded-software/stsw-stm32054.html

在这里插入图片描述
下载需要注册账号，需要的可以后台留言邮箱，我发送我下载好的

• 解压后得到文件夹（如 STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.6.0），包含 Libraries（库文件）和 Project（示例工程）。

替代方案：如果找不到官方标准库，也可以用现成的“固件库包”（如正点原子的标准库版本），核心功能一致。

四、开发环境配置（Keil + 标准库）

1. 创建新工程

打开Keil μVision5，点击 Project > New μVision Project；
选择保存路径（如 D:\STM32_Projects\LED_Blink），输入工程名（如 LED_Blink），点击 Save；
在弹出的 Select Device for Target 窗口，搜索并选择 STM32F103C8（注意是C8型号，不是其他变种如C6/T6等）；
5. 点击 OK 后，添加标准库文件
解压之前下载的STM32标准库，找到 Libraries 文件夹（路径类似 STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.6.0/Libraries）；
在Keil工程中，右键 Target 1 下的 Source Group 1，选择 Add Group，命名为 CMSIS（存放 Cortex-M3 核心支持文件）和 StdPeriph_Driver（存放标准外设驱动文件）；
添加CMSIS文件（来自标准库的 Libraries/CMSIS/CM3/CoreSupport 和 Libraries/CMSIS/CM3/DeviceSupport/ST/STM32F10x）：
• 右键 CMSIS 组，添加以下文件：

◦ core_cm3.c（Cortex-M3核心函数）；

◦ startup_stm32f10x_md.s（启动文件，注意：STM32F103C8T6属于“Medium-density”系列，启动文件名通常是 startup_stm32f10x_md.s 或 startup_stm32f10x_md_vl.s，根据你的库版本确认）；
添加StdPeriph_Driver文件（来自 Libraries/STM32F10x_StdPeriph_Driver）：
• 右键 StdPeriph_Driver 组，添加以下文件：

◦ stm32f10x_gpio.c（GPIO驱动）；

◦ stm32f10x_rcc.c（时钟驱动）；

◦ misc.c（NVIC中断优先级管理，部分版本可能需要）；

◦ （可选）stm32f10x_usart.c（后续串口实验用，本文为后续方便驱动文件全部添加了）。

如图：
配置头文件路径
点击Keil菜单栏 Options for Target > C/C++；
在 Include Paths 中添加以下路径（指向标准库的头文件目录）：
• …\Libraries\CMSIS\CM3\CoreSupport；
• …\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x；
• …\Libraries\STM32F10x_StdPeriph_Driver\inc；

点击那个虚框增加路径

（路径根据你的实际解压位置调整，例如如果库放在 D:\STM32_StdLib，则路径可能是 D:\STM32_StdLib\Libraries…）。最好是库和工程放在同一个文件下下，到时移植方便，就是内存多占点。

五、编写第一个LED闪烁程序

硬件连接确认

• 假设你的STM32F103C8T6开发板上有一个LED连接在 PA0引脚（若实际连接在其他引脚，如PC13，后续代码中修改 GPIOA → GPIOC，GPIO_Pin_0 → GPIO_Pin_13 即可）。

• 如果没有现成LED，可以自己用杜邦线连接：

• LED正极（长脚）→ 通过一个 330Ω限流电阻 → PA0引脚；

• LED负极（短脚）→ GND（开发板的地，通常标有“GND”）。

2. 代码实现

在Keil工程中，右键新建Group 命名user，添加新建文件 main.c，输入以下代码：
在这里插入图片描述

代码如下：

#include "stm32f10x.h"  // STM32标准库头文件// 延时函数（简单粗暴的循环延时，后续可用定时器优化）
void Delay(uint32_t time) {for(uint32_t i = 0; i < time; i++) {for(uint32_t j = 0; j < 5000; j++);  // 空循环消耗时间}
}int main(void) {// 1. 初始化GPIO：配置PA0为推挽输出（低速即可）GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  // 定义GPIO配置结构体// 1.1 使能GPIOA的时钟（必须！STM32外设不使用时钟会不工作）RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);// 1.2 配置PA0为推挽输出，速度50MHz（GPIO_Speed_50MHz）GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;          // 选择PA0引脚GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   // 推挽输出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  // 输出速度50MHzGPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);             // 初始化PA0while(1) {  // 主循环GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);  // PA0输出高电平（LED熄灭，假设共阳接法）Delay(500);                       // 延时约500msGPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0); // PA0输出低电平（LED点亮，假设共阳接法）Delay(500);                       // 延时约500ms}
}

关键点说明：
编译器预编译报错，看红色位置应该是没有定义
在这里插入图片描述
注意添加宏定义

编译还有提示错误：

需要将这个文件 stm32f10x_conf.h 从库里面拷贝到自己建立的工程这边来，或者直接添加它所在的路径也行，我直接拷贝过来，后续使用方便。
在库里面给的参考工程里面找到文件：在这里插入图片描述
拷贝到自己工程：

然后再添加路径

再继续编译：
发现没有报错了。整个工程图如下：

程序关键点说明：

GPIO模式：GPIO_Mode_Out_PP 表示推挽输出（适合驱动LED等负载），若用开漏输出（GPIO_Mode_Out_OD）需外加上拉电阻；
时钟使能：STM32的所有外设（包括GPIO）必须通过 RCC_APB2PeriphClockCmd() 或 RCC_APB1PeriphClockCmd() 开启对应时钟，否则外设不工作！PA0属于APB2总线外设，所以用 RCC_APB2Periph_GPIOA；
推挽输出：GPIO_SetBits() 设置引脚为高电平，GPIO_ResetBits() 设置为低电平（LED亮灭逻辑取决于硬件接法：若LED正极接PA0、负极接GND，则高电平LED亮；若LED负极接PA0、正极接VCC，则高电平LED灭。本文假设常见接法：LED正极接VCC，负极接PA0，因此低电平LED亮）。

3. 编译与下载

点击Keil的 Build 按钮（或按F7），检查是否有错误（若提示缺少头文件，检查Include Paths配置）；
确认编译成功后，连接STM32开发板到电脑（通过USB转串口模块或直接USB，取决于板载调试接口）；
在Keil中点击 Options for Target > Debug，选择仿真器（如ST-Link或J-Link，若没有则选“Use Simulator”模拟调试，但无法真机运行）；
点击 Flash > Download（或按Ctrl+F5），将程序下载到STM32芯片中；
观察LED是否以约1Hz频率闪烁（亮500ms，灭500ms）。时间是粗略延时，具体看实际测试情况。