STM32H743-ARM例程1-IDE环境搭建与调试下载

实验平台

硬件：银杏科技GT7000双核心开发板-ARM-STM32H743XIH6，银杏科技iToolXE仿真器
软件：最新版本STM32CubeH7固件库，STM32CubeMX v6.10.0，开发板环境MDK v5.35

环境搭建

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STM32H7xx 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：MDK5.40，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。如下图所示：

  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

(1) 双击从官网下载的安装包MDK536.exe进行安装：

点击Next，下一步：

勾选I agree…,然后Next，选择安装路径，这里安装到D盘：

填写用户信息，这里可以随意填写：

点击Next，进入安装界面：

点击Finish,安装完成：

(2) 安装完成之后，需要安装适配STM32H743XIH6的Pack包，MDK会自动弹出Pack Installer界面，后面我们手动下载Pack包，这里我们点击窗口关闭按钮即可：

点击菜单栏File，然后点击License Management选项：

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）：

(3) 要让MDK5支持STM32H743的开发，还要安装STM32H7的器件支持包：Keil.STM32H7xx_DFP2.8.0.pack和ARM CMSIS， 也可以到下面的网址去下载:http://www.keil.com/pack/
点击打开Pack Installer：

点击菜单栏File，然后点击Import选项：

选中下载的文件，并点击打开，耐心等待文件安装：

3.程序下载与调试

  STM32H7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）。
  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，如下图所示。

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。
然后我们点击Settings，设置CMSIS-DAP的一些参数，如下图所示：

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，如下图所示：

上图中，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，如下图所示。

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，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。如下图所示。

注：实验中采用的仿真器是银杏科技研发的iTool XE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），如下图所示。

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。
  利用STM32CubeMX软件可以建立一个基于STM32H7系列的工程，同时还介绍STM32CubeMX软件的一些使用技巧，希望在本实验之后，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）。

  TM32CubeMX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.cn/content/st_com/zh/products/development-tools/software-development-tools/stm32-software-development-tools/stm32-configurators-and-code-generators/stm32cubemx.html下载到。

2.JAVA JRE安装

  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.java.com/en/download/#xd_co_f=NmY4MDY2ZDAtZGI4Ni00ZWMyLTk1OTMtZTc3NDdlMmJiMTE2~下载到，如下图所示。

双击下载的JAVA JRE文件进行安装，得到如下对话框，点击安装，如下图示。

进入安装界面, 等待安装完成，如下图所示：

安装完成，点击“关闭”，如下图示：

3.STM32CubeMX安装

双击下载的STM32CubeMX文件进行安装，点击”Next”进入下一步，如下图所示：

选择”I accept the terms of this license agreement.”,点击”Next”，如图下图所示：

选择安装路径，点击”Next”，如下图所示。

提示创建安装目录，点击“确定”，如下图所示。


等待安装进度完成，点击“Next”，如下图所示。

至此已经完成STM32CubeMX的安装。

4.STM32CubeH7库安装

  STMCube™是意法半导体的独创计划，旨在通过减少开发工作量、时间和成本，让开发人员的工作更轻松。STM32Cube是STMCube的实现，覆盖了整个STM32产品组合。
  STM32CubeH7将开发STM32H7微控制器应用所需的所有通用嵌入式软件组件聚集在一个软件包中。根据STM32Cube计划，这套组件具有高度可移植性，不仅适用于STM32H7系列包含的微控制器，还适用于其他STM32系列器件。
  STM32的相关库文件可在https://www.st.com.cn/zh/embedded-software/stm32cubeh7.html下载到，如下图所示。

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，如下图所示。


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，如下图所示。

库安装完成，如下图所示。

注：截图中的版本号可能不是最新版本，下载最新版本即可。