STM32Cube 应用

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本文中使用的 STM32CubeMX 版本为6.5.0

1. 综述

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STM32Cube不是一款软件，而是一个生态系统，是ST推出的面向STM32微控制器和微处理器的完整软件解决方案。它既适合寻求完整的免费STM32开发环境的用户，也适合已经拥有IDE（包括Keil或iAR）的用户，用户可以在其中轻松集成各种组件，如STM32CubeMX、STM32CubeProgrammer或STM32CubeMonitor .

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STM32的三种开发模式：

1. 基于寄存器开发：就是和51单片机一样，直接对寄存器进行编程。基于寄存器编写的代码简练、执行效率高。但由于 STM32 微控制器的片上外设和寄存器数量太多，这种编程方式移植性差，寄存器名称记起来也很痛苦。
2. 基于st官方的固件库进行开发：现在大部分stm32教程教的都是这种库函数开发，如正点原子，野火等。他相比寄存器开发更加简单，不需要记住每个寄存器的地址和名称，只要会调用ST官方封装好的库函数进行编程就可以。
3. 基于STM32cubemx进行开发：STM32cubemx使用的是st官方新推出的HAL库，然后我们可以通过软件内设计好的图形化界面进行配置，软件自动生成生成配置代码。

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1.1 STM32Cube 生态组成

• STM32CubeMX：图形化的STM32设备配置工具，为Cortex-M芯片生成初始化代码，为Cortex-A芯片生成Linux Device Tree

• STM32CubeIDE：集成开发环境，基于开源的Eclipse工具和GNU C/C++ toolchain . 并能更好的和其他Cube工具配合，比如方便集成STM32CubeMX自动生成的初始化代码。不过大家可能用的比较多还是IAR和Keil

• STM32CubeProgrammer：烧写工具。它提供了一个简单有效的环境，来读、写和验证片内存储和片外存储，支持广泛的通讯方式：JTAG, SWD, UART, USB DFU, I2C, SPI, CAN等

• STM32CubeMonitor系列工具：强大的监视工具，用来帮助开发者功耗的优化有实时性要求的应用的行为和性能

• STM32Cube MCU Package： 各个STM32系列芯片专用的支持包，这些包提供了STM32片上外设的操作实现和接口。包括HAL层的驱动，中间件软件框架和大量的示例，很多真实案例的项目可供参考。

• STM32Cube Expansion：扩展包， 在一些应用方案中使用。从ST自有或经过许可的第三方合作伙伴，提供可扩展包，增强STM32 Cube工具软件的功能。

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STM32 生态中各软件在不同开发阶段的应用：
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STM32Cube MCU软件包：STM32Cube MCU软件包是一套驱动目标MCU或MPU外设的嵌入式软件。每个软件包内嵌标准驱动程序，采用优化的（LL API）和可移植的（HAL API）版本。还可以根据MCU或MPU外设使用其他中间件。在下表中，点击对应MCU即可下载使用。

1.2 安装与配置

1. 到ST官网 ，找到 工具与软件 - 生态系统 - STM32Cube Ecosystem

2. 登录账号，找到软件开发工具，选择要下载的软件

3. 下载对应软件并安装

1.2.1 【异常】安装STM32CubeMX 平台时遇到缺乏Java 环境问题

安装STM32CubeMX安装包时，弹出下图报错窗口。

原因是电脑没有JAVA环境，到JAVA SE网站点击下载JDK文件，选择对应工作环境下载安装包（如Windows x64），安装安装包，然后再安装STM32CubeMX安装包。

参考：https://www.runoob.com/java/java-environment-setup.html#win-install

1.3 深色模式

下面方法未成功，异常现象是 需要Eclipse证书

如下图，进入插件库

搜索darkest，如下图安装后重启STM32Cube

2. 应用

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2.1 新建工程

！建议在 STM32CubeMX 中新建工程与生成代码！，因为未知原因，在STM32CubeIDK中不能生成Keil工程代码，但在STM32CubeMX 中可以。

1. 点击新建项目
   

2. 选择芯片
   

3. 输入项目名，项目存储路径（不能有中文），点Finish
   

4. 项目建立后，进入到如下图界面
   

2.2 System Core 配置（系统内核配置）

2.2.1 SYS配置

2.2.2 RCC配置

2.2.3 GPIO配置

选中GPIO，点击要配置的Pin脚进行功能配置，然后在Configuration 中对所选引脚进行进一步的配置

2.* Clock Configuration 时钟配置

关于时钟树相关知识可查看文章 STM32理论 —— ADC、存储、定时器、时钟、中断 中的时钟一节

时钟树配置界面图：

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2.* Project Manger 项目管理配置

选择IDE 使用Keil ，选择Keil 的最低版本，注意项目路径不要有中文

在Code Generator中勾选生成 ‘.c’、'.h’文件

点击生成代码

2.* 代码编辑

2.*.1 代码块

在生成的代码中，存在已定义的代码块范围，只有在该范围内编写的代码，在STM32CubeMX中重新修改配置后重新生成的代码中被保存下来。

2.*.2 查看API 函数

在Function中，可以找到并直接调用库中的函数。如读某IO的电平状态，可调用stm32f1xx_hal_gpio.c文件中的HAL_GPIO_ReadPin(xxx)函数，双击该函数，即可跳到函数本体，直接将函数复制到要被调用的地方即可。

2.*.3 printf()函数组建

如下图，芯片STM32F103C8系列连接性资源如下。

如配置一个串口，选择USART1，选择串口通讯模式，配置串口通讯的参数。


配置完成后，对应的两个引脚就被配置成USART1_TX和USART1_RX，注意在外部PCB Layout中，MCU的TX连接IC的RX，另一个脚亦然。

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• 组建printf函数：

1. 在usart.c文件中的/* USER CODE BEGIN 1 */ /* USER CODE END 1 */代码块中加入以下代码：

// 1. 
/* USER CODE BEGIN 1 */
//在usart.c文件中添加以下代码
#include "stdio.h"

//这个变量是其他.c文件定义的
extern UART_HandleTypeDef huart1;
uint8_t ch;
uint8_t ch_r;
//重写这个函数,重定向printf函数到串口，意思就是说printf直接输出到串口，其默认输出到控制台的
/*fputc*/
int fputc(int c, FILE * f)
{
    ch=c;
    HAL_UART_Transmit(&huart1,&ch,1,1000);//发送串口
    return c;
}



//重定向scanf函数到串口 意思就是说接受串口发过来的数据，其默认是接受控制台的数据
/*fgetc*/
int fgetc(FILE * F)
{
    HAL_UART_Receive (&huart1,&ch_r,1,0xffff);//接收
    return ch_r;
}
/* USER CODE END 1 */

2. 在main.c文件中的/* USER CODE BEGIN Includes */ /* USER CODE END Includes */代码块中引入以下头文件：

// 2. 
/* USER CODE BEGIN Includes */
//在main.c文件中引入**stdio.h**头文件
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */

3. 然后在任意用户代码块中使用printf()函数即可：

// 3. 
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  //在任意用户代码块中调用printf函数
	printf("hello world!\r\n");
  /* USER CODE END 2 */