[嵌入式]STM32学习笔记1——软硬件基础之keil5编程与GPIO开发

目录

前言

一、Keil uVision5 MDK软件的安装以及一些问题的解决方案

1.1 软件安装

1.2 注意事项

二、?keil5编程与GPIO开发

2.1?第一步：使能IO口时钟

2.2?第二步：初始化IO口模式。

2.3 第三步：操作IO口，输出高低电平

2.4 综合代码?

2.5 位操作

总结

前言

本人为自动化专业准大三学生，由于大创项目需要开始着手自学STM32，拥有一定的数模电知识基础与C++语言编程基础（计算机二级C++良好并曾获蓝桥杯软件类省三）。全程根据正点原子的开发板与配套教程进行自学，目前已学习了一周（配套视频第2讲~第15讲），总结了一点对于初学者的学习方法与学习笔记。

另：数学建模专栏主要连载2021暑期数学建模培训期间的MATLAB编程代码以供参考（曾获建模国赛省三），目前培训处于休息阶段，之后会继续连载。

开发板型号：正点原子精英STM32F103ZET6开发板

淘宝链接：https://m.tb.cn/h.fahDKDf?sm=041383

资料链接：http://www.openedv.com/docs/boards/stm32/zdyz_stm32f103_jingying.html#

一、Keil uVision5 MDK软件的安装以及一些问题的解决方案

1.1 软件安装

这里推荐一个宝藏公众号，相信对于我们自动化人来说大家应该都已知晓：软件管家

安装包以及安装教程：https://mp.weixin.qq.com/s/TCeWLme8BcOISr-n4HDBGw

1.2 注意事项

安装的过程不会出现什么问题，但实际在使用的过程中还会出现一系列的问题，首先要跟随视频学习，其次会遇到视频中没有出现的问题。以下为博主本人遇到的一些问题以及其解决方案。

keil5编译一直有一个报错

1.点魔术棒，选Target选项卡，把右上角那个Code Generation里的use default compiler version 6改成use default compiler version 5，这样就好了。

2.环境变量有问题，可以试试修改环境变量的方法：https://pan.baidu.com/s/1YPc5g87Trf8M8AhqMIkgOQ

keil5自动补全代码功能(关于STM32的)

版权声明：本文为CSDN博主「KYYZSGD」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/yjyenjoy1/article/details/107332168

keil5输入中文乱码问题一步解决！详细！

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原文链接：https://blog.csdn.net/qq_36687153/article/details/102631268?

二、?keil5编程与GPIO开发

首先，看过原子哥视频的同学都知道有关IO口的知识是学习整个STM32过程中的重中之重；

其次，虽然原子哥已经讲的很细致了但毕竟“师傅领进门，修行在个人”，本人总结了一些有关基于库函数方向以实验1跑马灯实验为例如何初始化和使用IO口的一些重点知识。?

2.1?第一步：使能IO口时钟

IO口时钟其实可以结合数电实验FPGA自带的时钟引脚进行理解，其实就是一个触发条件。重点是要掌握调用时要输入怎样的参数。

时钟使能函数RCC_APB2PeriphClockCmd()共有2个参数。以下模块为可填入的参数，其中加粗部分为分类注释。

时钟使能函数

使能IO口时钟。调用函数

RCC_APB2PeriphColckCmd();

不同的IO组，调用的时钟使能函数不一样。

1.1 assert_param(IS_RCC_APB2_PERIPH(RCC_APB2Periph));
：
#define RCC_APB2Periph_AFIO ? ? ? ? ? ? ?((uint32_t)0x00000001)
#define RCC_APB2Periph_GPIOA ? ? ? ? ? ? ((uint32_t)0x00000004)
#define RCC_APB2Periph_GPIOB ? ? ? ? ? ? ((uint32_t)0x00000008)
#define RCC_APB2Periph_GPIOC ? ? ? ? ? ? ((uint32_t)0x00000010)
#define RCC_APB2Periph_GPIOD ? ? ? ? ? ? ((uint32_t)0x00000020)
#define RCC_APB2Periph_GPIOE ? ? ? ? ? ? ((uint32_t)0x00000040)
#define RCC_APB2Periph_GPIOF ? ? ? ? ? ? ((uint32_t)0x00000080)
#define RCC_APB2Periph_GPIOG ? ? ? ? ? ? ((uint32_t)0x00000100)
#define RCC_APB2Periph_ADC1 ? ? ? ? ? ? ?((uint32_t)0x00000200)
#define RCC_APB2Periph_ADC2 ? ? ? ? ? ? ?((uint32_t)0x00000400)
#define RCC_APB2Periph_TIM1 ? ? ? ? ? ? ?((uint32_t)0x00000800)
#define RCC_APB2Periph_SPI1 ? ? ? ? ? ? ?((uint32_t)0x00001000)
#define RCC_APB2Periph_TIM8 ? ? ? ? ? ? ?((uint32_t)0x00002000)
#define RCC_APB2Periph_USART1 ? ? ? ? ? ?((uint32_t)0x00004000)
#define RCC_APB2Periph_ADC3 ? ? ? ? ? ? ?((uint32_t)0x00008000)
#define RCC_APB2Periph_TIM15 ? ? ? ? ? ? ((uint32_t)0x00010000)
#define RCC_APB2Periph_TIM16 ? ? ? ? ? ? ((uint32_t)0x00020000)
#define RCC_APB2Periph_TIM17 ? ? ? ? ? ? ((uint32_t)0x00040000)
#define RCC_APB2Periph_TIM9 ? ? ? ? ? ? ?((uint32_t)0x00080000)
#define RCC_APB2Periph_TIM10 ? ? ? ? ? ? ((uint32_t)0x00100000)
#define RCC_APB2Periph_TIM11 ? ? ? ? ? ? ((uint32_t)0x00200000)

1.2 assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));
：
#define IS_FUNCTIONAL_STATE(STATE) (((STATE) == DISABLE) || ((STATE) == ENABLE))

2.2?第二步：初始化IO口模式。

有关GPIO的初始化底层原理我们了解即可，其实就是不断地调用库函数。重点是要掌握调用时要输入怎样的参数。

初始化函数GPIO_Init()共有2个参数，其中第2个参数为结构体，其中还包含三个参数。以下模块为可填入的参数，其中加粗部分为分类注释。

初始化函数

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);

1.GPIOx: GPIOA~GPIOG

2. GPIO_InitTypeDef ?GPIO_InitStructure;

typedef struct
? ?{
? ? ?uint16_t GPIO_Pin; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //指定要初始化的IO口 ? ? ? ??
? ? GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; //设置IO口输出速度
? ? GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; ? ?//设置工作模式：8种中的一个
? ?}GPIO_InitTypeDef;
?? ?
2.1 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //LED0-->PB.5 端口配置
：
#define GPIO_Pin_0 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0001) ?/*!< Pin 0 selected */
#define GPIO_Pin_1 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0002) ?/*!< Pin 1 selected */
#define GPIO_Pin_2 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0004) ?/*!< Pin 2 selected */
#define GPIO_Pin_3 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0008) ?/*!< Pin 3 selected */
#define GPIO_Pin_4 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0010) ?/*!< Pin 4 selected */
#define GPIO_Pin_5 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0020) ?/*!< Pin 5 selected */
#define GPIO_Pin_6 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0040) ?/*!< Pin 6 selected */
#define GPIO_Pin_7 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0080) ?/*!< Pin 7 selected */
#define GPIO_Pin_8 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0100) ?/*!< Pin 8 selected */
#define GPIO_Pin_9 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0200) ?/*!< Pin 9 selected */
#define GPIO_Pin_10 ? ? ? ? ? ? ? ?((uint16_t)0x0400) ?/*!< Pin 10 selected */
#define GPIO_Pin_11 ? ? ? ? ? ? ? ?((uint16_t)0x0800) ?/*!< Pin 11 selected */
#define GPIO_Pin_12 ? ? ? ? ? ? ? ?((uint16_t)0x1000) ?/*!< Pin 12 selected */
#define GPIO_Pin_13 ? ? ? ? ? ? ? ?((uint16_t)0x2000) ?/*!< Pin 13 selected */
#define GPIO_Pin_14 ? ? ? ? ? ? ? ?((uint16_t)0x4000) ?/*!< Pin 14 selected */
#define GPIO_Pin_15 ? ? ? ? ? ? ? ?((uint16_t)0x8000) ?/*!< Pin 15 selected */
#define GPIO_Pin_All ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0xFFFF) ?/*!< All pins selected */

2.2 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; ?//推挽输出
：
typedef enum
{ GPIO_Mode_AIN = 0x0,
? GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,
? GPIO_Mode_IPD = 0x28,
? GPIO_Mode_IPU = 0x48,
? GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,
? GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,//推挽
? GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,
? GPIO_Mode_AF_PP = 0x18
}

2.3 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz
：
typedef enum
{?
? GPIO_Speed_10MHz = 1,
? GPIO_Speed_2MHz,?
? GPIO_Speed_50MHz
}

?GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);?? ? //根据设定参数初始化GPIOB.5

2.3 第三步：操作IO口，输出高低电平

这里主要用到了4个设置输出电平函数，其实就是通过这几个函数控制IO口输出高低电平。重点是要掌握调用时要输入怎样的参数。

设置输出电平函数GPIO_SetBits()共有2个参数。以下模块为可填入的参数，其中加粗部分为分类注释。

1.GPIOx: GPIOA~GPIOG

2.GPIO_Pin：

#define GPIO_Pin_0 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0001) ?/*!< Pin 0 selected */
#define GPIO_Pin_1 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0002) ?/*!< Pin 1 selected */
#define GPIO_Pin_2 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0004) ?/*!< Pin 2 selected */
#define GPIO_Pin_3 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0008) ?/*!< Pin 3 selected */
#define GPIO_Pin_4 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0010) ?/*!< Pin 4 selected */
#define GPIO_Pin_5 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0020) ?/*!< Pin 5 selected */
#define GPIO_Pin_6 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0040) ?/*!< Pin 6 selected */
#define GPIO_Pin_7 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0080) ?/*!< Pin 7 selected */
#define GPIO_Pin_8 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0100) ?/*!< Pin 8 selected */
#define GPIO_Pin_9 ? ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0x0200) ?/*!< Pin 9 selected */
#define GPIO_Pin_10 ? ? ? ? ? ? ? ?((uint16_t)0x0400) ?/*!< Pin 10 selected */
#define GPIO_Pin_11 ? ? ? ? ? ? ? ?((uint16_t)0x0800) ?/*!< Pin 11 selected */
#define GPIO_Pin_12 ? ? ? ? ? ? ? ?((uint16_t)0x1000) ?/*!< Pin 12 selected */
#define GPIO_Pin_13 ? ? ? ? ? ? ? ?((uint16_t)0x2000) ?/*!< Pin 13 selected */
#define GPIO_Pin_14 ? ? ? ? ? ? ? ?((uint16_t)0x4000) ?/*!< Pin 14 selected */
#define GPIO_Pin_15 ? ? ? ? ? ? ? ?((uint16_t)0x8000) ?/*!< Pin 15 selected */
#define GPIO_Pin_All ? ? ? ? ? ? ? ((uint16_t)0xFFFF) ?/*!< All pins selected */

2.4 综合代码?

有关led.h?led.c?main.c这三个文件的关系是：.h文件相当于两个.c文件的衔接，使得main.c能够通过led.h头文件引用led.c文件（C语言的知识，但说实话学校没怎么学有关头文件的内容）。

注：这是基于看过视频以后对程序项目经过初始化后的主程序，详情还需观看配套视频前15讲。

?

led.h 代码：

#ifndef __LED_H
#define __LED_H

void LED_Init(void);//起到衔接作用
#endif

led.c 代码：?

#include "led.h"
#include "stm32f10x.h"
void LED_Init(void)//主函数
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定义第二步的结构体
	
	//第一步：使能IO口时钟。调用函数 RCC_APB2PeriphColckCmd();不同的IO组，调用的时钟使能函数不一样。
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//GPIOB
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);//GPIOE
	
	//第二步：初始化IO口模式。调用函数 GPIO_Init();
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
	
	//第三步：操作IO口，输出高低电平。GPIO_SetBits();GPIO_ResetBits();
	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
	
	//GPIOE同二三步
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure);
	GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);
}

?main.c 代码：

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "delay.h"
int main(void)
{
	delay_init();//延时函数
	LED_Init();//初始化IO口，通过led.h调用led.c函数
	while(1)
{
	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);//高电平
	GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);
	delay_ms(500);//延时500ms
	
	GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);//低电平
	GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);
  delay_ms(500);//延时500ms
}
}

注：代码最后结尾时需要加一行回车，否则会报错！

2.5 位操作

有关位操作，在代码上的体现仅仅是main.c不同，更为简单，但底层原理十分复杂，了解即可。

??main.c 代码：

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "delay.h"//该头文件中已包含"sys.h"
 int main(void)
 {	
	 delay_init();//初始化延时函数
	 LED_Init();//初始化LED函数
	 while(1)
	 {
		 PBout(5)=1;//PB IO口设置为高电平灯灭（位操作，内嵌函数宏定义）
		 PEout(5)=1;//PE IO口设置为高电平灯灭（位操作，内嵌函数宏定义）
		 
		 delay_ms(500);//延时500ms
		 
		 PBout(5)=0;//PB IO口设置为低电平灯亮（位操作，内嵌函数宏定义）
		 PEout(5)=0;//PE IO口设置为低电平灯亮（位操作，内嵌函数宏定义）
		 
		 delay_ms(500);//延时500ms
		 //LED一端接3.3V，共阳极接法，低电平导通（有电位差），高电平截止（无电位差）
	 }
 }

总结

对于STM32的学习在我看来对底层原理了解即可，重点在于会用，即会灵活调用各种库函数。

目前本人对STM32只学习了不到一周的时间，可能在一些问题的理解上还有差错，还望各位大佬积极指正。