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[嵌入式]STM32CubeMX环境搭建及使用

文章目录

前言

STM32CubeMX 是意法半导体推出的图形化配置工具，通过傻瓜化的操作便能实现相关配置，最终能够生成C语言代码，支持多种工具链，比如MDK、IAR For ARM、TrueStudio等。. 尤其值得一提的是，TrueStudio已经被ST收购，提供完全免费的版本，并且，通过插件式 安装 ，可以将 STM32CubeMX 集成在一个IDE，使用十分方便。

一、CubeMX安装环境

STMCubeMX是一个图形化的配置STM32代码的工具，它将硬件抽象层、中间层、示例代码等封装起来，用户可以通过图形化的操作方式，完成初始化代码工程。

  • 安装jdk

由于STM32CubeMX是Java实现的，需要安装jdk环境。
jdk官网下载链接：
https://www.oracle.com/java/technologies/javase-downloads.html

根据电脑型号，选择相应的下载版本，这里安装很简单，就直接跳过了

  • 下载STM32CubeMX

下载地址：
https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubemx.html

解压压缩文件，我这里选择最新版本

①以管理员身份运行，点击下一步

在这里插入图片描述

②选择I agree… , 点击next

在这里插入图片描述
③同意隐私设置，点击next

在这里插入图片描述

④选择安装路径（路径中最好不要出现中文与空格），点击next，点击yes

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

⑤在桌面和开始菜单创建快捷方式(默认即可)，这一步直接点next

在这里插入图片描述

⑥等待一段时间，然后点击next

在这里插入图片描述
⑦点击done,安装完成

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

运行STM32cubemx,安装固件库

⑧选择help–Manage embedded software packages

在这里插入图片描述
⑨选择F1系列下的任意安装包，点击Install Now(联网环境下)我这里已经安装了1.8.3

在这里插入图片描述
正在下载中

在这里插入图片描述
⑩出现以下界面，安装成功

在这里插入图片描述

二、使用CubeMX实现流水灯闪烁

（一）新建工程

  • 运行STM32cubemx，选择File–New Project

在这里插入图片描述

  • 找到并选中对应的芯片型号，双击进入

在这里插入图片描述

（二）基本配置

1.时钟配置

在Pinout&Configuration–System Core–RCC选择外部晶振，如下图所示
在这里插入图片描述
选择完成后，在Clock Configuration下选择时钟频率为72M,输入完成后回车
在这里插入图片描述

2.GPIO引脚配置

在Pinout&Configuration中，单击PA12引脚，选择GPIO_Output

在这里插入图片描述
重复上诉操作，将PA12,PB1,PC14都设置为GPIO_Output

在这里插入图片描述
在Pinout&Configuration–System Core–GPIO下找到刚刚配置的三个引脚，如下图所示

在这里插入图片描述
依次选择PA12、PB1、PC14，将其配置为下图所示

在这里插入图片描述

3.生成工程配置

在Project Manager–Project下，配置如下图

在这里插入图片描述
在Project Manager–Code Generator下

在这里插入图片描述

  • 配置工作完成，生成代码
    在这里插入图片描述
  • 打开生成的工程文件，编辑
    在这里插入图片描述

（二）编写用户代码

/* USER CODE BEGIN */
用户代码

/* USER CODE END*/

STM32CubeMX生成的工程中添加代码要在提示 /* USER CODE BEGIN /和/ USER CODE END*/之间添加代码，这样STM32CubeMX重新生成代码时不会将自己添加的代码删除掉。
此外，注意使用Cubemx配置生成的工程中的注释最好不要随便删除掉。

  • main.c文件
/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * <h2><center>&copy; Copyright (c) 2021 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.</center></h2>
  *
  * This software component is licensed by ST under BSD 3-Clause license,
  * the "License"; You may not use this file except in compliance with the
  * License. You may obtain a copy of the License at:
  *                        opensource.org/licenses/BSD-3-Clause
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
void LED_R_Toggle(void)
{
	HAL_GPIO_TogglePin(LED_R_GPIO_Port,LED_R_Pin);
		HAL_Delay(500);
		HAL_GPIO_TogglePin(LED_R_GPIO_Port,LED_R_Pin);
		HAL_Delay(5);
}

void LED_Y_Toggle(void)
{
		HAL_GPIO_TogglePin(LED_Y_GPIO_Port,LED_Y_Pin);
		HAL_Delay(500);
		HAL_GPIO_TogglePin(LED_Y_GPIO_Port,LED_Y_Pin);
		HAL_Delay(500);
}

void LED_G_Toggle(void)
{
	  HAL_GPIO_TogglePin(LED_G_GPIO_Port,LED_G_Pin);
		HAL_Delay(500);
		HAL_GPIO_TogglePin(LED_G_GPIO_Port,LED_G_Pin);
		HAL_Delay(500);
}
/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */
	
  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
	 LED_R_Toggle();
	 LED_G_Toggle();
	 LED_Y_Toggle();
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

在BEGIN和END之间插入代码

在这里插入图片描述

三、实例演示

  • 接线方式

在这里插入图片描述

  • 动态效果

在这里插入图片描述
注意：如果确定代码没问题，接线也正确，但是最小系统板并没有正确执行程序，可以试试将BOOT0引脚在不断电的情况下从1换到0，再按一下复位键，程序就可以正常执行（我暂时还没找出问题，不过我在这里卡了很久，如果你遇到这个问题，可以试试。我这里使用的是串口下载，且已经勾选debug–setting–flash download–Reset and Run，但是还是出现上述问题，如果有大佬知道这个问题，欢迎留言，不胜感激.）

四、keil虚拟示波器

  • 选择魔术棒-Target，选择外部晶振,设置为8.0

在这里插入图片描述

  • 选择Debug项,配置参数

在这里插入图片描述

  • 进入调试界面，选择Logic Analyzer

在这里插入图片描述
-选择setup,配置为如图所示（我这里使用的是PA12、PB1、PC14）

在这里插入图片描述

  • Display Type选择bit,颜色任意设置

在这里插入图片描述

  • 点击运行，等待一段时间，波形如图所示

在这里插入图片描述

总结

cubemx为我们初始化外设提供了极其简单、强大的工具，我们熟练掌握该工具可以更快的编写程序、提高效率。

另外关于keil可以虚拟显示波形，也是一个很强大的功能，有些时候想要观测PWM波，或者定时器波形，在没有示波器的情况下，这是一个很不错的替代。

以上是我关于Cubemx的理解，若有不当之处，敬请指教。

参考
搭建STM32开发环境——STM32CubeMX，Keil5
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加:2021-10-22 11:06:03  更:2021-10-22 11:06:33 
 
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