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第5章—STM32工程创建

news 2025/10/22 11:50:43

开发板：YS-F1PRO

处理器型号：stm32f103zet6

keil版本：5.38.0.0

CubeMX版本：6.3.0

STM32的编程方法

STM32CubeMX创建STM32工程

1.工程初步建立

方法一：依次点击“File->New Project”即可建新工程。如果之前打开过的话，左侧最近打开的过程一列会有打开的工程列表，直接点击这些工程也可以打开。
方法二：直接点击 ACCESS TO MCU SELECTOR。具体操作如图所示。

点击新建工程后，可能会弹出如图的窗口，提示需要联网下载一些文件，可能等待时间比较长，可以直接选择取消即可。我们可以通过关闭自动更新设置来禁止弹出这个窗口。

之后都可以进入芯片选型界面，如图所示。

选择具体的芯片型号，如图所示。

鼠标双击选择的芯片型号后，弹出主设计界面，如图所示。

芯片的电源引脚均为浅黄色表示

2.GPIO引脚配置

目的是要点亮板子上的三个LED灯，原理图如图所示

使用 STM32CubeMX 工具配置 STM32F1 的 GPIO 口。这里我们回到 STM32CubeMX 的 Pinout&Configuration 选项，在搜索栏输入 PB0 后回车，可以在引脚图中显示位置，如下图所示：

接下来，我们在下图引脚图中点击 PB5，在弹出的下拉菜单中，选择 IO 口的功能为 GPIO_Output。操作方法如下图所示：

同样的方法，我们配置 PG6、PG7选择功能为 GPIO_Oput 即可。设置好即可看到引脚从灰色变成绿色，标识该管脚已经启用。这里我们需要说明一下，如果我们要配置 IO 口为外部中断引脚或者其他复用功能，我们选择相应的选项即可。配置完 IO 口功能之后，还要配置 IO 口的速度，上下拉等参数。这些参数我们通过 System Core 下的 GPIO 选项进行配置，如图所示

点击想配置的引脚，然后在下方的框里配置即可

User Label 用户符号，我们可以给 PB50起一个别的名字 LED1。

在配置时会出现感叹号是因为ADC用到的引脚设置成了其他模式，与ADC功能时的引脚模式不对应。

3.HSE和LSE时钟源设置

设置时钟源 HSE 和 LSE。如图所示。

标号④和⑤，我们都选择了 Crystal/Ceramic Resonator，表示外部晶振作为它们的时钟源。开发板的外部高速晶振和外部低速晶振分别是：8MHZ 和 32.768KHZ，所以 HSE 时钟频率就是 8MHZ，LSE 时钟频率就是 32.768KHZ。

选项 Master Clock Output 1 用来选择是否使能 MCO1 （PA8）引脚时钟输出

4.时钟树配置

点击 Clock Configuration 选项卡即可进入时钟系统配置栏

进入 Clock Configuration 配置栏之后可以看到，界面展现一个完整的 STM32F1 时钟系统框图。从这个时钟树配置图可以看出，配置的主要是外部晶振大小，分频系数，倍频系数以及选择器。在我们配置的工程中，时钟值会动态更新，如果某个时钟值在配置过程中超过允许值，那么相应的选项框会红色提示。

配置一个以 HSE（外部高速时钟，HSI为内部高速时钟，也为8M，但用的很少，因为不稳定）为时钟源，配置 PLL （锁相环/倍频器）相关参数，然后系统时钟选择 PLLCLK为时钟源，最终配置系统时钟为 72MHz

把系统时钟配置分为七个步骤，分别用标号 1~5 表示，详细过程为：
① 时钟源参数设置：我们选择 HSE 为时钟源，所以我们要根据硬件实际的高速晶振频率（这里我们是 8MHZ）填写。
② 时钟源选择：我们配置选择器选择 HSE 即可。
③ PLL 倍频系数 PLLMUL 配置。倍频系数 PLLMUL 我们设置为 9。
④ 系统时钟时钟源选择：PLL,HSI 还是 HSE。我们选择 PLL，选择器选择 PLLCLK 即可。
⑤ 经过上面配置以后此时 SYSCLK=72MHz。
经过上面的 5 个步骤，就配置好 STM32F1 的系统时钟为 72MHz。接下来我们还需要配置AHB、APB1、APB2 和 Systick 的分频系数，为 STM32 的片上外设或 M3 内核设置对应的工作时钟，为后续使用这些硬件功能做好准备。配置如下图所示：

AHB、APB1 和 APB2 总线时钟以及 Systick 时钟的来源于系统时钟 SYSCLK。其中 AHB总线时钟 HCLK 由 SYSCLK 经过 AHB 预分频器之后得到，如果我们要设置 HCLK 为 72MHz(最大为 72Mhz)，那么我们只需要配置图中标号⑥的地方为 1 即可。得到 HCLK 之后，接下来我们将在图标号⑦~⑨处同样的方法依次配置 Systick、APB1 和 APB 分频系数分别为 1、2 和 1。
注意！systick固定为72MHz，配置完成之后，那么HCLK=72MHZ，Systic=72MHz，PCLK1=36MHz，PCLK2=72MHz，这和之前例程配置的时钟是主频一样的。
以上方法是手动计算的方法，是为了帮助我们更好地去认识 STM32 时钟的配置方法，当然CubeMX 也提供了更简单的方法：在上图的“HCLK(MHz)”位置，实际上是可以编辑的。我们直接输入我们要的主频，这里是 72Mzh，按回车键，CubeMX 会帮我们提供一种设置主频和其它时钟的建议，选择是后会由软件自动配置好，当然只有启用外部的晶振后才能配置到72Mhz 的时钟。

在第3步配置时钟源时，如果使能了Master Clock Output,则可以配置此处，选择输出的时钟的类型

5.配置Debug选项

由于 CubeMX 默认把 Debug 选项关闭了，这样会给我们带来麻烦：用 CubeMX 生成的工程编译下载一次后，后续再次下载就会提示错误，因此我们要把 Debug 选项打开。这里有多种选择，我们设置成图所示的情况即可。

如果已经不小心关闭了 Debug 选项，那么下次下载的时候按住复位键，等到工程提示的时候松开复位键即可，因为 STM32 的芯片默认复位上电时的 Debug 引脚功能是开启的。

6.生成工程源码

选择 Project Manager-> Project选项用来配置工程的选项，我们了解一下里面的信息。
Project Name：工程名称，填入工程名称（半角，不能有中文字符）
Project Location：工程保存路径，点击 Browse 选择保存的位置（半角，不能有中文字符）
Toolchain Folder Location:工具链文件夹位置，默认即可。
Application Structure：应用的结构，选择 Basic（基础），不勾选 Do not generate the main(),因为我们要其生成 main 函数。
Toolchain/IDE:工具链/集成开发环境，我们使用 Keil，因此选择 MDK-ARM，Min Version 选择 V5.27，这里根据 CubeMX 的版本可能会有差异，我们默认使用 V5 以上的版本即可。
Linker Settings 链接器设置：
Minimum Heap Size 最小堆大小，默认（大工程需按需调整）。
Minimum Stack Size 最小栈大小，默认（大工程需按需调整）。
MCU and Firmware Package 是 MCU 及固件包设置：
MCU Reference：目标 MCU 系列名称。
Firmware Package Name and Version：固件包名称及版本。
勾选 Use Default Firmware Location，文本框里面的路径就是固件包的存储地址，我们使用默认地址即可。（这里因为我有两个版本的固件包，所以它默认使用最新的，这个关系不大，就用新的）。这样工程生成的设置就设置好了，如图所示。

Advanced和Basic创建的工程文件的区别如下：

打开 Project Manager-> Code Generator 选项，Generated files 生成文件选项，勾选 Generate peripheral initialization as a pair of ‘.c/.h’files per peripheral，勾选这个选项的话将会将每个外设单独分开成一组.c、.h 文件，使得代码结构更加的清晰，如图所示

由于 CubeMX 默认勾选了复制所有的库，即工程中不使用到的代码也会复制进来，为了节省 CubeMX 生成工程的空间，我们勾选生成工程时只复制用到的库（这一步是可选操作，大家根据自己的实际选择），如图所示：

保存工程并生成工程

工程架构如下：

Drivers 文件夹存放的是 HAL 库文件和 CMSIS 相关文件。
Inc 文件夹存放的是工程必须的部分头文件。
MDK-ARM 下面存放的是 MDK 工程文件。
Src 文件夹下面存放的是工程必须的部分源文件。
Template.ioc 是 STM32CubeMX 工程文件，双击该文件就会在 STM32CubeMX 中打开