STM32固件库（标准外设库）入门学习 第二章 新建工程
STM32固件库（标准外设库）入门学习 第二章 新建工程
文章目录
- STM32固件库（标准外设库）入门学习 第二章 新建工程
- 前言
- 一、新建项目
- 二、添加工程必要文件
- 三、新建main函数
- 四、美观性调整（修改字体）
- 五、配置调试器
- 六、配置寄存器方式点灯
- 七、添加库函数
- 八、利用库函数实现点灯
- 总结
前言
STM32编程有三种方式。基于寄存器配置方式、基于标准库方式、基于HAL库的方式。
（1）基于寄存器配置方式，类似51单片机，用程序直接配置寄存器，实现想要的功能，这种方式最底层、最直接、效率更高；但是由于STM32结构复杂、寄存器太多，所以基于寄存器的方式不推荐。
（2）基于库函数方式，使用ST官方封装好的函数，调用这些函数来间接地配置寄存器，由于封装较好，这种方式既能满足对寄存器地配置，又能提高开发效率。本文教程就是这种方式
（3）基于HAL库地方式，可以用图形化界面快速配置STM32，这种方式比较适合快速上手STM32地情况，但是这种方式隐藏了底层逻辑，若对STM32不熟悉，只能停留在很浅地水平，类似Arduino。学过标准库后再来学这种方式，会更好。
一种芯片型号，工程只需要建一次，后面复制即可。
一、新建项目
二、添加工程必要文件
打开固件库文件夹，这些就是STM32的启动文件，STM32的程序就是通过启动文件开始执行的，把这些文件全部复制到工程Template文件夹里，新建一个Start文件夹里面。
stm32f10x.h文件为STM32的外设寄存器描述文件，作用与51单片机头文件REGX52.H一样，用来描述STM32有哪些寄存器和它对应的地址。下面两个system文件是用来配置时钟，STM32主频72MHz，就是system文件里的函数配置的。把这三个文件复制下来，粘贴到start文件夹下。
STM32是内核和内核外围的设备组成的，而且内核寄存器描述和外围设备的描述文件是不在一起的，所以还需要添加一个内核寄存器的描述文件。这两个cm3（Cortex-M3）文件就是内核的寄存器描述，还带有一些内核的配置函数，所以多了个.c文件。同样复制到start文件夹下。
回到Keil软件，把刚刚添加的文件增加到工程里来。Source Group 1文件名改为Start。
右键添加已经存在的文件到组里来。
首先添加启动文件，启动文件有好几类，只能添加一个。根据单片机型号选择后缀为md.s的启动文件。
把所有.c和.h的文件都添加进来，点close，这些都是STM32的基本文件，不需要修改，添加进来即可，文件图标上有小钥匙，这代表这是一个只读文件，也不让修改。
最后需要在工程选项里添加上这个文件夹的头文件路径，要不然软件找不到.h文件，点击魔术棒按钮，打开工程选项，在C/C++里，找到include paths的三个点
新建路径，再点三个点按钮，把Start的路径添加进来
三、新建main函数
打开工程文件夹，新建一个文件夹
回到keil，在target右击，点击增加组
改个名字为User，然后右键，增加新文件，先择c文件，名字叫main，下面路径要修改选择User文件夹，不然默认是放在文件夹外面，点击add，这样就有了main.c文件。
工程文件夹里也可以看到新建的main.c文件。
在main.c里，先右键，插入头文件，选择stm32f10x.h
写程序，按TAB键可以缩进。main函数是一个int型返回值，void参数的函数。文件的最后一行必须为空行，要不然会报警。编译并建立工程。
到此这个工程目前还没有添加STM32的库函数，所以还是一个基于寄存器开发的工程，若想用寄存器开发32，建到这里即可。
注：编译后报错“use latest compiler version 5’ is not available.”，原因1是版本未选择5.06， 没有core_cm3.o是start路径丢失，再此选择文件夹即可，路径正确后，安装目录的TOOLS INI里的中文也要修改
四、美观性调整（修改字体）
点击扳手可以修改字体
把编码格式修改为UTF-8，如果打开别人工程也是乱码，需要再修改这个编码格式，tab size可改为4。
五、配置调试器
连开发板，配置调试器。点击魔术棒
默认Ulink，修改为st-link，点击settings，在flash下载这一项，把reset and run这一项勾上，下载程序后会立马复位并执行。这样方便一些，否则每次下载还需要按板子上的复位按键才能执行程序
确定后，再重新编译，没问题在点击load按钮，如果一切正常，这个程序就会下载到STM32里。
六、配置寄存器方式点灯
打开STM32参考手册
（1）首先是RCC的一个寄存器，来使能GPIOC的时钟（因为led灯电路图中，连接的是PC13引脚），GPIO都是APB2的外设，在7.3.7 APB2外设时钟使能寄存器(RCC_APB2ENR)里面配置，可以看到IOPCEN，这一位就是是能GPIOC的时钟，这一位写1，其他无关项都先给0。整个寄存器2进制数据换成16进制，就是4个一分组，也就是0 0 0 0 0 0 1 0。
回到keil，在while死循环前加上RCC->APB2ENR = 0X00000010，这样就可以打开GPIOC的时钟。
（2）第二个寄存器，需要配置一下PC13口的模式。参考手册中找到8.2.2 端口配置高寄存器(GPIOx_CRH) (x=A…E)，这个x可以位A到E的任意一个字母。CNF13和MODE13就是用来配置13号口。
CNF为00、MODE为11，整个寄存器换算成16进制就是0 0 3 0 0 0 0 0。
回到keil，写上GPIOC->CRH = 0x00300000。
（3）接下来就可以给PC13口输出数据，找到参考手册8.2.4 端口输出数据寄存器(GPIOx_ODR) (x=A…E)，中间有ODR13，这一位写1，13号口高电平，写0就是低电平，写1，odr的值就是0 0 0 0 2 0 0 0。
回到keil，GPIOC指向ODR，根据电路图发现PC13为低电平，灯亮，所以给ODR全为0灯亮，给ODR 0x00002000就是灭
以上就是通过配置寄存器来实现点灯，这种方式需要不断查手册了解每个寄存器的每一位都是干啥的。这样的才做也有个弊端，就是把除了PC13之外的位都配置成0。这样会影响到其他端口的原有配置，如果要做到只配置PC13而不影响其他位，还需要&=和|=的操作。这种操作方式代码简洁，但是不方便。
七、添加库函数
打开工程文件夹，新建一个文件夹，叫Library，用来放库函数
打开固件库文件夹，打开src文件夹。misc是内核库函数，其他未内核外的外设库函数，全选复制到library中。
打开固件库inc文件夹，这些事库函数的头文件，全选复制到library文件夹里。
回到keil，在target处右键，增加组，改名字为Library。
再右键添加已经存在的文件，打开Library，全选增加，把所有库函数文件增加进来。
对于这个库函数来说，现在还不能直接使用，需要增加一个文件，找到这里.conf（configuration）文件是用来配置库函数头文件的包含关系，在这里还有个用来参数检查的函数定义，这是所有库函数都需要的。两个it文件是用来存放中断函数。把这三个文件复制下来，粘贴到User里。
回到keil，再User组里，把刚才那三个文件增加进来。
最后需要一个宏定义，在主程序头文件右击打开。
滑到最下面找到这个语句，这是一个条件编译，意思就是如果你定义了USE_STDPERIPH_DRIVER（使用标准外设驱动）这个字符串，下面这个stm32f10x_conf.h语句才会有效。
复制这个字符串，打开魔法棒，在这个位置粘贴这个字符串，这样才能包含标准外设库，也就是库函数，还有下面的头文件路径也要增加User和Library，点ok，这样基于库函数的工程就建好了。Library库函数也都有钥匙，不需要更改，唯一需要更改的就是User组的文件。
把Library文件向上移动，把不用改动的放在最上面。
编译一下，第一次慢，后面会快。
八、利用库函数实现点灯
（1）库函数是间接的配置寄存器，步骤也类似，首先使能时钟，库函数就有这样一个函数开启时钟。RCC_APB2PeriphClockCmd第一个是选择外设，第二个是选择新的状态，可以右键（也可以F12跳转），跳到函数定义，这上面有函数的简介和参数说明。
简介说，这个函数是用来使能或者失能APB2的外设时钟，第一个参数可以是下面的这些值，可以找到APB2外设GPIOC这一项，然后复制，作为第一个参数即可。
第二参数NewState的值可以是ENABLE或者DISABLE。
回到看这个函数，他的内部其实还是配置RCC_APB2ENR这个寄存器，经过函数的包装，不需要再去查手册，来确认哪一位是干啥的，而且这一里面已经用&=、|=来操作了，所以这个库函数的配置是不会影响到寄存器的其他位的。这就是库函数和寄存器的区别。
看到这个代码虽然比寄存器长，但是语义更加明确，不需要再查表计算这个寄存器的值了，只需要调用库函数，按照它的提示，把参数填好就行了。
（2）配置端口模式，同样两个参数，第一个选择GPIO，第二个是参数的结构体。
第一个参数GPIOx，其中x可以是A到G，来选择你要配置那个GPIO；第二个参数是GPIO_InitTypeDef 结构体，需要先定义一个结构体，给结构体起个名字，可以随便起，根据的官方的推荐，最好取GPIO_InitStructure，让后把结构体的每个参数填上，复制粘贴结构体的名字。
.可以引出三个参数。
右键转mode定义。
右边的介绍说，这个参数可以是GPIOMode_TypeDef里面的一个值，选中这个字符，右击转定义。
这是一个枚举，GPIOMode就是这里的其中一个值，选择框中，复制，这就是通用推免输出。
GPIO_Pin F12转定义，有很多，先择member。
右侧简介说，在GPIO_pins_define里面定义了，选中这个ctrl+f，find next
这里有宏定义的列表，复制回主程序。
第三个参数也是一样的方法去找，复制粘贴。
填GPIO_Init第二参数，这里有说明，第二个参数是指向结构体的指针，所以这里需要转递结构体的地址。
复制结构体的名字，粘贴到第二个参数位置，在前面加上取地址的符号，最后打上右括号、分号，配置完成。
以上的方式，stm32配置都是固定的，多打几次就熟悉了。
（3）设置端口的高低电平来进行点灯。这一句就可以将PC13号口置为高电平。
置低电平也有函数。
总结
新建工程里的启动文件选择，新建工程一个加的就是启动文件，启动文件有很多类型，选择的是md.s，其实这个是根据下表的芯片型号来选择，这是F1型号的分类，根据Flash容量进行分类。
工程架构：
startup_xx.s为启动文件，这是程序执行最基本的文件。这个文件里有中断服务函数，有复位中断，这就是整个程序的入口，当stm32上电复位或者按下复位键后，程序就会进入复位中断函数执行，复位中断函数主要做了两件事情，先是调用SystemInit函数，再是调用main函数，然后程序就结束了。当然实际上单片机的程序永远也不会结束，所以在main函数的最后加一个while(1)死循环。
SystemInit函数就是定义在startup_xx.c里，看简介是设置微控制器的启动，初始化嵌入式闪存接口、锁相环、更新系统内核的时钟变量，下面note写的是这个函数仅在复位后需要调用。这告诉，单片机在执行main之前，就已经帮把闪存接口、时钟等一系列东西都配置好了。
在启动文件还调用了STM32所有的其他中断，这些中断达到触发条件后就会自动执行，这些中断就是在stm32fx_it.c里面
还可以自己定义一些用户文件，来封装一些模块供主函数和中断调用，这样有利于程序结构的模块化，要不然所有程序都堆在主函数里，主函数太长。
左侧两列是主动执行的东西，右侧那一列是被动执行的东西，相当于STM32的资源，在主函数或者中断函数里，就可以调用这些资源。右上角是stm32f10x.h和core_cm3是外设和内核外设的寄存器描述。
右下角两个文件就是库函数文件，每个外设都提供了一大堆函数，这些函数封装了寄存器的操作，给提供更加人性化的函数调用方式，只要学会了操作套路，配置一个外设就非常简单，连手册都不需要看一眼。conf文件就是用来配置头文件的包含关系，conf文件include了所有库函数头文件，同时在stm32fx.h的最后又包含了conf.h文件，所以在使用这些库函数时，只需要包含stm32f10x.h这一个头文件，就相当于包含了所有的库函数头文件，就可以任意调用库函数。