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[嵌入式]基于MDK完成STM32---LED灯闪烁

一、创建一个新工程

1、创建工程

①点击Project，选择New uvison Project 创建一个新项目。

②选择文件保存的路径以及文件的名称

在这里插入图片描述

2、环境配置

① 选择设备
选择对应的芯片，本文采用的是STM32F103C8
在这里插入图片描述提示：如果在使用keil时未发现stm32芯片，请记得查看是否下载Keil.STM32F1xx_DFP.2.1.0

② 选择运行环境
ARM的CMSIS已经把开发所需要的软件组件都封装好了，因此直接选择即可。CMSIS下选择CORE；Device下Startup，其中包含了启动文件。
在这里插入图片描述提示：如果出现Device有红叉，尝试在RTE文件中删除刚刚选择的芯片。
新工程创建完成。

3、添加文件

①右键单击Source Group 1，选择Add New Item to Group。
在这里插入图片描述

②选择 Asm File (.s) ，设置源文件的名称，点击Add。
在这里插入图片描述
添加文件过程完成，开始编写汇编程序。

二、汇编程序

1、汇编代码

① 在 Test.c 中添加如下的汇编代码

 AREA MYDATA, DATA
	
 AREA MYCODE, CODE
	ENTRY
	EXPORT __main

__main
	MOV R0, #10
	MOV R1, #11
	MOV R2, #12
	MOV R3, #13
	;LDR R0, =func01

	BL	func01
	;LDR R1, =func02
	BL	func02
	
	BL 	func03
	LDR LR, =func01
	LDR PC, =func03
	B .
		
func01
	MOV R5, #05
	BX LR
	
func02
	MOV R6, #06
	BX LR
	
func03
	MOV R7, #07
	MOV R8, #08	
	BX LR

② 选择仿真器
选择魔法棒，再选择Debug，点击确定 use simulator以便进行虚拟调试并修改Dialog DLL及Parameter。
在这里插入图片描述
提示：因无硬件，所以无需选择右边的硬件仿真器。
修改原因及详情：https://blog.csdn.net/beready/article/details/24668529

2、代码编译

① 编译调试
在这里插入图片描述

3、仿真调试，观察寄存器变化状况

①调试前寄存器显示结果
在这里插入图片描述

②编译后寄存器变化结果

在这里插入图片描述
最终寄存器变化结果与设置值一样。

三、分析编译生成的Hex文件

1、.Hex文件格式说明

① .hex文件是什么
它是由一行行符合Intel HEX 文件格式的文本所构成的ASCII 文本文件。每一行包含一个 HEX 记录，由对应机器语言码和/或常量数据的十六进制编码数字组成。Hex文件通常用于传输将被存于ROM 或者EPROM 中的程序和数据。大多数EPROM 编程器或模拟器使用Intel HEX 文件。Hex文件是可以烧写到单片机中，被单片机执行的一种文件格式，生成Hex文件的方式由很多种，可以通过不同的编译器将C程序或者汇编程序编译生成hex。

② .hex文件的数据格式
Intel HEX 由任意数量的十六进制记录组成。每个记录包含5个域，每一组字母对应一个不同的域，每一个字母对应一个十六进制编码的数字。每一个域由至少两个十六进制编码数字组成，它们构成一个字节。

：(冒号) 每个Intel HEX 记录都由冒号开头；

LL 是数据长度域, 它代表记录当中数据字节 (D…D) 的数量；

aaaa 是地址域, 它代表记录当中数据的起始地址；
TT是代表HEX 记录类型的域 , 它可能是以下数据当中的一个：

D…D是数据域，它代表一个字节的数据。一个记录可以有许多数据字节。记录当中数据字节的数量必须和数据长度域(LL)中指定的数字相符。

CC是校验和域，它表示这个记录的校验和。校验和的计算是通过将记录当中所有十六进制编码数字对的值相加，以256为模进行以下补足。

2、HEX文件

① 生成hex文件
先点击魔法棒，再点击output，再点击Create Hex file，最后在重新编译一次。
在这里插入图片描述

②记录build生成的 hex文件各段的大小
在这里插入图片描述

3、分析前8个字节内容

①查看hex文件并分析内容前八个字节内容含义

第一行内容分别是0x02，0x00，0x00，0x04，0x08，0x00，0xF2。

0x02
该行数据中有两个数据
0x00 0x00
本行数据的起始地址位
0x04
用来标识扩展线性地址的记录
该字节还可以是其他值，下面是其他值的含义
00：用来记录数据，HEX文件的大部分记录都是数据记录
01：用来标识文件结束，放在文件的最后，标识HEX文件的结尾
02：用来标识扩展段地址的记录
03：开始段地址记录
05：开始线性地址记录
0x08 0x00
该行两个字节的数据
数据类型是 04 ，即该行记录的是一个拓展地址(0x08 0x00 是地址信息，用法是将该地址（0x0800<<16) 后作为基地址
0xF2
校验和，校验和= 0x100 - 累加和

四、使用汇编语言实现LED灯闪烁

① 新建工程及添加文件操作过程一样。
②LED灯闪烁汇编代码如下
代码：

LED0 EQU 0x40011004;定义引脚PC2 
RCC_APB2ENR EQU 0x40021018;配置RCC寄存器,时钟
GPIOC_CRL EQU 0x40011000;配置CRL寄存器
Stack_Size      EQU     0x00000400;栈的大小
;分配一个STACK段，该段不初始化，可读写，按8字节对齐。分配一个大小为Stack_Size的存储空间，并使栈顶的地址为__initial_sp。
                AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3;NOINIT： = NO Init，不初始化。READWRITE : 可读，可写。ALIGN =3 : 2^3 对齐，即8字节对齐。
Stack_Mem       SPACE   Stack_Size
__initial_sp

                AREA    RESET, DATA, READONLY

__Vectors       DCD     __initial_sp               ; Top of Stack
                DCD     Reset_Handler              ; Reset Handler
                    
                    
                AREA    |.text|, CODE, READONLY;开始代码段
                    
                THUMB
                REQUIRE8
                PRESERVE8
                    
                ENTRY
Reset_Handler 
                BL LED_Init;BL：带链接的跳转指令。当使用该指令跳转时，当前地址(PC)会自动送入LR寄存器
MainLoop        BL LED_ON
                BL Delay
                BL LED_OFF
                BL Delay
                
                B MainLoop;B:无条件跳转。
             
LED_Init;LED初始化
                PUSH {R0,R1, LR};R0,R1,LR中的值放入堆栈
                
                LDR R0,=RCC_APB2ENR;LDR是把地址装载到寄存器中(比如R0)。
                ORR R0,R0,#0x04;ORR 按位或操作,将将R0的第二位置1，其他位不变
                LDR R1,=RCC_APB2ENR
                STR R0,[R1];STR是把值存储到寄存器所指的地址中。
                
                LDR R0,=GPIOC_CRL
                BIC R0,R0,#0x0F;BIC 先把立即数取反，再按位与
                LDR R1,=GPIOC_CRL
                STR R0,[R1]
                
                LDR R0,=GPIOC_CRL
                ORR R0,R0,#0x03
                LDR R1,=GPIOC_CRL
                STR R0,[R1]
                ;将PC2置1
                MOV R0,#1 
                LDR R1,=LED0
                STR R0,[R1]
             
                POP {R0,R1,PC};将栈中之前存的R0，R1，LR的值返还给R0，R1，PC

             
LED_ON
                PUSH {R0,R1, LR}    
                
                MOV R0,#0
                LDR R1,=LED0
                STR R0,[R1]
             
                POP {R0,R1,PC}
             
LED_OFF
                PUSH {R0,R1, LR}    
                
                MOV R0,#1 
                LDR R1,=LED0
                STR R0,[R1]
             
                POP {R0,R1,PC}             
             
Delay
                PUSH {R0,R1, LR}
                
                MOVS R0,#0
                MOVS R1,#0
                MOVS R2,#0
                
DelayLoop0        
                ADDS R0,R0,#1

                CMP R0,#330
                BCC DelayLoop0
                
                MOVS R0,#0
                ADDS R1,R1,#1
                CMP R1,#330
                BCC DelayLoop0

                MOVS R0,#0
                MOVS R1,#0
                ADDS R2,R2,#1
                CMP R2,#15
                BCC DelayLoop0
                
                
                POP {R0,R1,PC}    
             
    ;         NOP
             END

③编译及调试过程与以上一样。

五、总结

本次实验为我第一次接触STM32芯片及汇编语言编程，因在上学期学过单片机所以keil软件使用过程还算熟悉，但也遇到了很多困难，比如在最后寄存器跟踪时失败，后来经过同学的指点修改成功。对于嵌入式系统的学习，还任重而道远。

六、参考文献

【1】https://blog.csdn.net/qq_43279579/article/details/111717607
【2】https://blog.csdn.net/xwmrqqq/article/details/111824539
【3】百度百科 .hex文件
【4】https://blog.csdn.net/beready/article/details/24668529