嵌入式——新建STM32工程（标准库）

目录

一、初识标准库

1.CMSIS标准及库层级关系

2.库文件介绍

（1）Libraries文件夹

①CMSIS文件夹

②STM32F10x_Std_Periph_Driver文件夹

③ 在用库建立一个完整的工程时，还需要添加stm32f10x_it.c、 stm32f10x_conf.h 和 system_stm32f10x.c文件

（2）Project文件夹

（3）Utilities文件夹

3.库各文件之间的关系

二、使用帮助文档

1. 《STM32F10x-中文参考手册》

2.《STM32规格书》

3.《Cortex-M3 内核编程手册》

4. 《Cortex-M3权威指南》

三、新建工程步骤

1.在本地电脑上新建一个“工程模板”文件夹，在它之下再新建6个文件夹。

2.把准备好的库文件添加到相应的文件夹下。

3.打开keil5，新建一个工程。

（1）选择CPU型号。

（2）在线添加库文件，这里单击关闭按钮。

（3）添加组文件

  (4)添加文件。

4.配置魔术棒选项卡

5.仿真器配置

6.选择CPU型号

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一、初识标准库

1.CMSIS标准及库层级关系

        基于 Cortex系列芯片采用的内核都是相同的，区别主要为核外的片上外设的差异，而这些差异却导致软件在同内核、不同外设的芯片上移植困难。为了解决不同的芯片厂商生产的 Cortex微控制器软件的兼容性问题，ARM与芯片厂商建立了 CMSIS标准（Cortex Micro Controller Software Interface Standard）。所谓 CMSIS标准，实际是新建了一个软件抽象层。

CMSIS标准中最主要的是CMSIS核心层，它包括：

• 内核函数层：其中包含用于访问内核寄存器的名称、地址定义，主要由 ARM公司提供。

• 设备外设访问层：提供了片上的核外外设的地址和中断定义，主要由芯片生产商提供。

2.库文件介绍

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（1）Libraries(CMSIS和STM32F10x_Std_Periph_Driver)：文件夹下是驱动库的源代码及启动文件，要使用的固件库就在这个文件夹里。

①CMSIS文件夹

1）内核相关文件

        在CoreSupport文件夹中有 core_cm3.c和 core_cm3.h 两个文件。core_cm3.h头文件里面实现了内核的寄存器映射，对应外设头文件 stm32f10x.h，区别就是一个针对内核的外设，一个针对片上（内核之外）的外设。core_cm3.c文件实现了操作内核外部寄存器的函数，用得比较少。

2） 启动文件

        启动文件放在 startup/arm文件夹下，里面启动文件有很多个，不同型号的单片机用的启动文件不一样。

3）  stm32f10x.h

        这个头文件实现了片上外设的所有寄存器的映射，是一个非常重要的头文件，在内核中与之相对应的头文件是 core_cm3.h。

4） system_stm32f10x.c

        该文件实现了STM32的时钟配置，操作的是片上的RCC这个外设。系统在上电之后，首先会执行由汇编编写的启动文件，启动文件中的复位函数中调用的 System_Init 函数就在这个文件里面定义。调用完之后，系统的时钟就被初始化成72M。如果后面我们需要重新配置系统时钟，我们就可以参考这个函数重写。为了维持库的完整性，不会直接在这个文件里面修改时钟配置函数。

②STM32F10x_Std_Periph_Driver文件夹

        inc （include 的缩写）与src（source的缩写）这两个文件夹，属于CMSIS之外的、芯片片上的外设部分。src里面是每个设备外设的驱动源程序，inc则是相对应的外设头文件。src及inc文件夹是ST标准库的主要内容。

        在src和inc文件夹里的就是ST公司针对每个 STM32 外设而编写的库函数文件，每个外设对应一个.c和.h后缀的文件。我们把这类外设文件统称为 stm32f10x_ppp.c或 stm32f10x_ppp.h文件，ppp表示外设名称。

        这两个文件夹中，还有一个很特别的 misc.c文件，这个文件提供了外设对内核中的NVIC（中断向量控制器）的访问函数，在配置中断时，必须把这个文件添加到工程中

③ 在用库建立一个完整的工程时，还需要添加stm32f10x_it.c、 stm32f10x_conf.h 和 system_stm32f10x.c文件

1） stm32f10x_it.c

        这个文件是专门用来编写中断服务函数的，在我们修改前，这个文件已经定义了一些系统异常（特殊中断） 的接口，其他普通中断服务函数由我们自己添加。函数接口可以在汇编启动文件中找到。

2） system_stm32f10x.c

        这个文件包含了 STM32芯片上电后初始化系统时钟、扩展外部存储器用的函数。鉴于保持库的完整性，在做系统时钟配置的时候会另外重写时钟配置函数。

3） stm32f10x_conf.h

        这个文件被包含进stm32f10x.h文件。当使用固件库编程的时候，如果需要某个外设的驱动库，就需要包含该外设的头文件：stm32f10x_ppp.h。包含一个还好，如果用了多个外设，就需要包含多个头文件，这不仅影响代码美观，而且也不好管理。现我们用一个头文件 stm32f10x_conf.h把这些外设的头文件都包含在里面，让这个配置头文件统一管理这些外设的头文件，在应用程序中只需要包含这个配置头文件即可。因为这个头文件在 stm32f10x.h 的最后被包含，所以最终我们只需要包含stm32f10x.h这个头文件即可。

（2）Project：文件夹下是用驱动库写的例子和工程模板，其中那些为每个外设写好的例程非常有用，学习的时候可以参考这里面的例程，非常全面，简直就是穷尽了外设的所有功能。

（3）Utilities：包含了基于ST官方实验板的例程，不需要用到，略过即可。

3.库各文件之间的关系

二、使用帮助文档

1. 《STM32F10x-中文参考手册》

        这个手册全方位介绍了 STM32芯片的各种片上外设，它把STM32的时钟、存储器架构，以及各种外设、寄存器都描述得清清楚楚。

2.《STM32规格书》

        本文档相当于STM32的数据手册，包含了STM32芯片所有的引脚功能说明，以及存储器架构、芯片外设架构说明。

3.《Cortex-M3 内核编程手册》

        本手册由ST公司提供，主要讲解STM32内核寄存器相关的说明，例如系统定时器、NVIC等核外设的寄存器。这部分的内容是对《STM32F10X-中文参考手册》没涉及的内核部分的补充。相对来说，本文档虽然介绍了内核寄存器，但不如以下两个文档详细，要了解内核时，可作为以下两个手册的配合资料使用。

4. 《Cortex-M3权威指南》

        这个手册是由 ARM公司提供的，它详细讲解了 Cortex内核的架构和特性，要深入了解 Cortex-M内核，这是首选。

三、新建工程步骤

1.在本地电脑上新建一个“工程模板”文件夹，在它之下再新建6个文件夹。

2.把准备好的库文件添加到相应的文件夹下。

3.打开keil5，新建一个工程。

（1）选择CPU型号。

（2）在线添加库文件，这里单击关闭按钮。

（3）添加组文件

        在新建的工程中添加5个组文件夹，用来存放各种不同的文件。文件从本地建好的工程文件夹下获取，双击组文件夹就会出现添加文件路径的菜单，然后选择文件即可。

  (4)添加文件。

        先把需要用到的文件从ST标准库中复制到工程模板对应文件夹的目录下，然后在新建的工程中添加这些文件，双击组文件夹就会出现添加文件的路径，然后选择文件。

4.配置魔术棒选项卡

（1）在 Output 选项卡中把输出文件夹定位到工程目录下的“Output”文件夹，如果想在编译的过程中生成hex文件，那么把Create HEX File 选项勾选上。

（2）在Listing 选项卡中把输出文件夹定位到工程目录下的“Listing”文件夹。

（3）在C/C++选项卡中添加处理宏及编译器编译时查找的头文件路径。如果头文件路径添加有误，则编译的时候会报错“找不到头文件”。

STM32F10X_HD宏：它告诉STM32标准库，我们使用的芯片类型是 STM32型号，是大容量的，使STM32标准库根据我们选定的芯片型号来配置。

USE_STDPERIPH_DRIVER 宏：让stm32f10x.h包含stm32f10x_conf.h这个头文件。

5.仿真器配置

6.选择CPU型号

        这一步的配置常常会因为各种原因需要重新选择。当下载的时候，若提示“说找不到Device”，应查看该配置是否正确。有时候下载程序之后，不会自动运行，要手动复位的时候，也要再次查看这里的 “Reset and Run”配置是否失效。因为用的STM32的 Flash大小是 512KB，所以选择512k的容量，如果使用的是其他型号的，要根据实际情况选择。