STM32物联网套件基础版00-开发环境搭建

前言

众所周知，在32位单片机中，STM32占有重要市场份额，其社区活动频繁，网上相关资料也比较多，无论是学习入门，还是工作使用，都无疑是极好的选择，本节开始，我们将学习如何使用STM32，首先，我们使用HAL库搭建开发环境。

一、基础知识

1. STM32简介

STM32是意法半导体公司的主打产品，意法半导体公司是由意大利的SGS微电子公司和法国Thomson半导体公司合并而成。意法半导体(ST)STM32系列产品主要是基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex®-M0，M0+，M3, M4和M7内核
产品类型主要如下：

主流产品（STM32F0、STM32F1、STM32F3）
超低功耗产品（STM32L0、STM32L1、STM32L4、STM32L4+）
高性能产品（STM32F2、STM32F4、STM32F7、STM32H7）

2. 硬件说明

本系列教程针对STM32F103C8T6，该款单片机基于Cortex-M3内核，主要特性如下：

最高72MH在工作频率
单周期乘法和硬件除法
程序存储器容量：64KB (64K x 8)
程序存储器类型：FLASH
SRAM容量：20KB (20K x 8)
电压-电源(Vcc/Vdd)：2 V ~ 3.6 V
4~16MHz晶体振荡器
带校准功能的32KHz RTC振荡器
睡眠、停机和待机模式
数转换器：A/D 10x12b
外围设备：DMA，电机控制PWM，PWM，温度传感器
37个快速I/O端口，几乎所有端口均可容忍5V信号
3个通用定时器，1个高级定时器
2个SPI
3个USART
1个USB2.0全速
1个USB2.0主动

教程采用实验板性价比极高，10元左右就可以，实物图如下：

3. 下载STM32Cubemx

ST从2014年推出了STM32CubeMX，同时配套的是HAL库，自此，网上经常见有人发帖讨论，标准库方便还是HAL库方便，很多工程师支持标准库，吐槽HAL库不好用，做了太多集成的东西不利于学习等等，笔者看来自从ST推出HAL库以来，HAL库在不断完善，各大合作伙伴相继摈弃标准库，采用HAL库，比如LiteOS、RT_Thread、Alios-Things、TencentOS-tiny等操作系统均更新到了标准库，HAL库已经是大势所趋，因此本文采用HAL库进行开发。
ST官网下载STM32Cubemx,网址如下：
https://www.st.com/zh/development-tools/stm32cubemx.html

解压后双击exe安装

然后依次默认方式安装即可

最后生成automatic installation脚本文件即可

二、开发环境搭建

1. 安装KEIL MDK5

Keil5使用525版本，大家可以自行百度安装，本文使用安装软件及Keil.STM32F1xx_DFP.pack支持包均在如下网盘中。

链接：https://pan.baidu.com/s/1gbCmD0FqN6Spyk3iFj4QNw
提取码：qjwy

2. 新建工程

双击上文安装好的STM32Cubemx

点击ACCESS TO MCU SECTOR按钮，得下图

选择MCU类型，然后点击Start Project

然后选择PC13作为输出IO口

接着配置STM32Cubemx时钟引脚

选择SWD方式下载：

进入Clock configuration页面，选择HSE时钟源，主频时钟为72MHz

切换到Project Manager栏目，设置工程名字、工程保存目录、工具链等信息，具参数如下图所示

最后点击生成代码按钮即可

生成的工程如下所示

进入MDK-ARM目录，并打开01helloworld.uvprojx

点击编译，发现报错

选择编译器版本为V5.0.6

然后重新编译

三、下载运行

下载方式有很多，比如STLINK、JLINK、串口方式下载，本文讲解如何使用串口工具和Jlink方式下载程序到STM32

1. 串口助手方式下载

1.1 驱动下载

根据自己串口工具实际情况选择适当的驱动下载，常见的有CP2102和CH340_CH341两种。下载链接如下：

链接：https://pan.baidu.com/s/1gbCmD0FqN6Spyk3iFj4QNw
提取码：qjwy

本文使用下图串口工具，使用CH340驱动就好

安装成功后，电脑设备管理器可以看到串口端口，我这里是COM7

然后打开上面获取的下载工具：FlyMcu STM32程序下载软件串口.rar,COM7应自动加载出来了，接下来就是下载程序了。

1.2 硬件连接

硬件连接如下，注意BOOT0引脚拉高，BOOT1引脚拉低，进入下载模式

1.3 下载运行

使用USB供电线给单片机供电，同时将串口助手插入电脑端口

然后下载软件按照下方顺序依次操作

然后点击STM32的复位按键(上述红框按键)，下载成功后可看到日志如下：

至此，串口方式下载程序到单片机成功，注意程序运行时候需要将Boot0接回低电平，使单片机进入正常运行模式。

2. JLink方式下载

2.1 驱动下载

JLink驱动安装方法，网上资源比较多，本文不在赘述，安装成功后，打开设备管理器，可看到J-Link driver

2.2. 硬件连接

硬件连接方式如下

实物连接如下，注意电源选择3.3V

2.3. 修改程序，点亮LED灯

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * 
© Copyright (c) 2020 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * 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
  *
******************************************************************************
  */
#include "main.h"
​
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
​
void delay_ms(uint16_t time)
{
         
 uint16_t i=0;  
 while(time--)
   {
     
      i=12000;  //自己定义
 while(i--) ;    
   }
}
​
/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
     
 /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();
 /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();
 /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
 /* Infinite loop */
 /* USER CODE BEGIN WHILE */
 while (1)
  {
     
 /* USER CODE END WHILE */
 /* USER CODE BEGIN 3 */
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);
	delay_ms(1000);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);
	delay_ms(1000);
  }
 /* 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.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
 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_HSE;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
​
 if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0) != HAL_OK)
  {
     
    Error_Handler();
  }
}
​
/**
  * @brief GPIO Initialization Function
  * @param None
  * @retval None
  */
static void MX_GPIO_Init(void)
{
     
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {
     0};
​
​
 /* GPIO Ports Clock Enable */
  __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
​
​
 /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);
​
​
 /*Configure GPIO pin : PC13 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
​
​
}
​
/**
  * @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 */
​
​
 /* 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,
     tex: 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****/

主要修改程序如下，增加一个软件延时函数，循环开关灯

 while (1)
  {
     
 /* USER CODE END WHILE */
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);
    delay_ms(1000);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);
    delay_ms(1000);
 /* USER CODE BEGIN 3 */
  }

2.4. 下载运行

首先选择Jlink作为Debug方式

然后点击settings，选择SWD方式

然后点击LOAD按钮下载程序

至此我们下载程序成功

四、小结

如您在使用过程中有任何问题，请加QQ群进一步交流。

QQ交流群：906015840 (备注：物联网项目交流)

硬件获取：某宝搜索小驿物联

一叶孤沙出品：一沙一世界，一叶一菩提