[嵌入式]【嵌入式系统开发09】STM32Cubemx开发环境下，HAL库编程实现LED流水灯及Keil环境下的仿真运行过程

本文目的是主要介绍通过STM32F103C8T6在Cubemx开发环境下，使用HAL库编程实现LED流水灯及Keil环境下的仿真运行过程。

前言

※ HAL库的优势是便于在不同型号的STM32芯片之间移植，劣势是代码效率低。标准外设库可以很简单直接跟踪到底层寄存器，而HAL库里面的代码想要跟踪并理解底层很难。
※ 总之，HAL库就相当于C语言里面的调用函数，其过程非常简便。

（一）需求分析

假设你手中已有 STM32最小系统核心板(STM32F103C8T6)+面板板+3只红绿蓝LED，并搭建了电路，分别GPIOA-5、GPIOB-9、GPIOC-14 这3个引脚上控制LED灯（最高时钟2Mhz），轮流闪烁，间隔时长1秒。
1）安装 stm32CubeMX，用cubemx完成初始化过程，采用HAL库编程实现。
2）在Keil下用软件仿真运行上面代码，并用虚拟逻辑分析仪观察 对应管脚上的输出波形（高低电平转换），看是否是1秒的周期。
※ 使用寄存器的方式制作流水灯请参考博主上一个博客：

（二）实验环境搭建—STM32CubeMX

1.STM32CubeMX简介

● STM32CubeMX 是被广泛使用的。它集成了芯片选型、引脚分配和功能配置，中间件配置，时钟配置，初始代码和项目的功能。其中 STM32CubeMX 和 STM32Cubeprogrammer ，除了对所有STM32芯片系列，和所有应用的通用支持之外，还有一些对特定应用的支持，比如STM32Cube.AI就是基于STM32CubeMX的插件功能，来把训练好的模型部署到STM32上；还比如在安全固件升级和安全固件安装，即SBSFU和SFI操作里， STM32CubeProgrammer 就启动了代码加密，HSM实例化等功能。STM32支持丰富的开源和ST自主知识产权中间件，比如来自开源社区的FreeRTOS，FatFS，mbedTLS；ST自己的USB主机和设备协议栈，TouchGFX等。

关于STM32CubeMX介绍及安装参考博主：https://blog.csdn.net/qq_44629109/article/details/126299438

2.下载STM32CubeMX

● 在官网上下载：https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubemx.html


● 再单独建立一个文件夹，以便放置STM32CubeMX， 注意文件路径不要带有中文。

3.安装STM32CubeMX

● STM32CubeMX安装过程如下：


● 点击Next。

● 勾选I accept,再点击Next。

● 勾选第一个即可，第二个选项是是否同意ST公司收集你的个人使用信息等。

● 点YES这句话是安装本软件可能会与文件夹之前文件冲突，导致文件夹之前文件丢失是否继续，点继续即可。


● 直接点Next，其他不用设置 之后开始安装.


● 安装完成，点Done退出。

（三）实验环境搭建—安装HAL库

1.什么是HAL固件库？

● STM32 HAL固件库是Hardware Abstraction Layer的缩写，中文名称是：硬件抽象层。HAL库是ST公司为STM32的MCU最新推出的抽象层嵌入式软件，为更方便的实现跨STM32产品的最大可移植性。HAL库的推出，可以说ST也慢慢的抛弃了原来的标准固件库，这也使得很多老用户不满。但是HAL库推出的同时，也加入了很多第三方的中间件，有RTOS，USB，TCP / IP和图形等。
● 和标准库对比起来，STM32的HAL库更加的抽象，ST最终的目的是要实现在STM32系列MCU之间无缝移植，甚至在其他MCU也能实现快速移植并且从16年开始，ST公司就逐渐停止了对标准固件库的更新，转而倾向于HAL固件库和 Low-layer底层库的更新，停止标准库更新，也就表示了以后使用STM32CubeMX配置HAL/LL库是主流配置环。
● HAL库，有在线安装、离线安装两种方式。意见使用在线安装，简单省事。

2.安装HAL库—在线安装

● 打开安装好的 STM32CubeMX 软件 点上面的Help -> Manage embedded software packages（如果第一打开有提示界面，选最后一个 NO thanks 就可以了）。


● 找到STM32F1，点击三角箭头：
● 购买最新的固件包：
● 点击“Install Now” 进行在线安装， 如下图：


到此，恭喜STM32 CubeMx安装成功了。

（四）小试牛刀—CubeMx配置完成点亮流水灯

1.新建工程

※ 可以参考博客：https://blog.csdn.net/as480133937/article/details/98947162
具体操作流程：

● 等待参数下载。

● 找到自己所用的芯片型号，并进行建立。

● 如果你是设计产品想要选择一款芯片 在搜索栏的下面，提供的各种查找方式，可以选择芯片内核，型号，等等，帮助你找到适合的芯片。

A.搜索芯片型号
B.选择芯片
C.创建工程

2.环境配置

● 点击system core，进入SYS，在debug下选择serial wire：

2.1 时钟配置

● 配置时钟，进入上面的rcc，有两个时钟，一个是hse和lse，我们要用是GPIO接口，而这些接口都在APB2里：

配置好后，发现芯片部分引脚高亮。

● 在“时钟树”下进行配置，将HCLK数值改为“2”，这样就设定了最大2MHz的HCKL的数值。

2.2 引脚配置

● 首先，找到PA5，PB9，PC14，右键，选择“GPIO_Output”。

● 再配置GPIO：将三个引脚的输出默认改为High，即高电平，输出模式默认no pull up and no pull down。

2.3 工程配置

● 设置完MCU后，可以进行对工程文件的配置了。
● 在Project处，这里就是工程的各种配置，我们只用到有限几个，其他的默认即可 。
注意：存储目录不可以有中文

● 点击Code Generator，进行进一步配置：

● 点击GENERATE CODE 创建工程：

● 点击YES。

3.代码编写

● 在main.c文件的main函数下的while循环中，添加下面几行代码即可：

        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_RESET);//PA4
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_SET);//PB9
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_14,GPIO_PIN_SET);//PC14
		HAL_Delay(1000);//1s
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET);//PA4
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_RESET);//PB9
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_14,GPIO_PIN_SET);//PC14
		HAL_Delay(1000);//1s	
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET);//PA4
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_SET);//PB9
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_14,GPIO_PIN_RESET);//PC14
		HAL_Delay(1000);//1s

● 编译运行，发现并无报错。

（五）硬件电路实现

1.烧录

● 编译发现没有报错，进行烧录实现。
● 这里采用S-TLINK进行烧录，较为方便，检查是否连接成功。

2.实现效果

最总我们实现了非常好的效果，功夫不负有心人！！！！！

（六）虚拟逻辑分析仪仿真观察

1.前置设备

● 首先打开魔法棒，进行修改参数。

● 修改一下相应参数。


● 记得打开Keil自带的仿真模拟器。

2.进入DEBUG观察

● 点击Setup进行修改相应参数。

● 点击运行

● 实现如下

● 再观察B9、C14引脚的信号。

（七）总结

本文介绍了如何在嵌入式系统的STM32Cubemx开发环境下，HAL库编程实现LED流水灯及Keil环境下的仿真运行过程，通过逻辑分析仪观察，生活本无苦难，自我释怀便是苦难的最好良药。
寄语：有那么一瞬间
???不听建议不做选择
???也不做排比句
???清澈明亮，自由自在！

（八）参考文献

https://blog.csdn.net/qq_44629109/article/details/126299438
https://blog.csdn.net/qq_46467126/article/details/120847240
https://blog.csdn.net/qq_44629109/article/details/126299438