【正点原子STM32探索者】CubeMX+Keil开发环境搭建

文章目录

    • 一、简单开箱
    • 二、资料下载
    • 三、环境搭建
      • 3.1 安装Keil MDK
      • 3.2 激活Keil MDK
      • 3.3 安装STM32CubeMX
      • 3.4 安装STM32F4系列MCU的Keil支持包
    • 四、GPIO点灯
      • 4.1 查阅开发板原理图
      • 4.2 创建STM32CubeMX项目
      • 4.3 配置系统时钟和引脚功能
      • 4.4 生成Keil项目
      • 4.5 打开Keil项目
      • 4.6 编译Keil项目
      • 4.7 编写点灯代码
      • 4.8 准备开发板和调试器
      • 4.9 修改Keil项目的调试设置
      • 4.10 下载程序到开发板
    • 五、参考链接

本文主要分为三部分,第一部分介绍正点原子STM32探索者开发板外观和配套资料如何下载,第二部分介绍如何搭建CubeMX+Keil开发环境,第三部分介绍如何使用CubeMX和Keil一步步创建出一个点亮LED灯的项目。搭建开发环境部分,包括安装Keil MDK、安装STM32 CubeMX、安装STM32F4系列MCU的Keil支持包。创建项目部分,包括查看原理图、创建STM32 CubeMX项目、配置系统时钟和引脚功能、生成Keil项目、编写点灯代码、修改调试器设置、下载程序到开发板等非常详细的操作步骤,零基础小白也可以顺利上手。

一、简单开箱

感谢电子发烧友平台组织本次试用活动,也感谢广州市星翼电子科技有限公司为我们提供的正点原子STM32探索者V3开发板

正点原子开发板的做工还是非常扎实的,所以这里还是贴两张实拍图作一个简单的开箱。

拆开快递纸箱子之后,可以看到正点原子开发板的黑色包装盒子,非常大气:

探索者V3包装盒正面

打卡包装盒,可以看到开发板和一个白色纸盒(12V电源适配器):

探索者V3包装盒打开

包装盒内除了开发板12V电源适配器外,还有几个配件位于固定模具下面:

  • 一根USB Type-C数据线;
  • 一个红外遥控器;
  • 两根杜邦线;

打开泡沫袋,可以看到开发板正面,非常精美:

探索者V3开发板正面

开发板正反两面都装有透明亚克力,这样既可以保护板上的元件不易受损,也让开发板看起来更精致、美观,同时还可以防尘。

可以看到主控芯片的型号是——STM32F407ZGT6。

二、资料下载

正点原子官网提供了正点原子STM32探索者V3开发板配套资料,网页链接: http://www.openedv.com/docs/boards/stm32/zdyz_stm32f407_explorerV3.html

比较重要的是:

  • 开发板资料A盘
    • 链接: https://pan.baidu.com/s/1C5Yx-lwa_Dmn8UwgSz8YTw
    • 提取码:rqn5

其中,原理图、硬件资料是必须下载的,其他文档资料可按需下载。

三、环境搭建

接下来是搭建 STM32CubeMX + Keil 开发环境,基本上也没啥难度。

3.1 安装Keil MDK

Keil产品下载页面: https://www.keil.com/download/product/

单击“MDK-ARM”,进入MDK最新版下载页面:https://www.keil.com/demo/eval/arm.htm

当前最新版5.38a本,下载链接: https://armkeil.blob.core.windows.net/eval/MDK538a.EXE

PS: 国内下载速度较慢,可以用某雷加速下载。

3.2 激活Keil MDK

KeyGen程序(可以生成2032年的,亲测有效): https://pan.baidu.com/s/1oZPXu8OkkZ2EXuePwGbu0A?pwd=keil

下载完成后,解压开keil_keygen_2032。

Keil MDK安装好了之后,打开Keil uVision5。通过 File→License Management菜单,打开License Management界面。在License Management界面中,复制CID。

打开keil_keygen_2032.exe,粘贴CID,Target选择ARM,点Generate生成License ID Code(LIC)。将生成的LIC复制到Keil的License Management界面,粘贴到“New License ID Code”文本框中,点”Add LIC”即可激活Keil。

3.3 安装STM32CubeMX

首先需要下载STM32CubeMX。

STM32CubeMX下载页面:https://www.st.com/zh/development-tools/stm32cubemx.html

需要登录ST账号之后才能下载,如果没有ST账号,则需要先注册ST账号。

安装STM32CubeMX没啥难度,按照安装向导,一路下一部就好了。

3.4 安装STM32F4系列MCU的Keil支持包

Keil MDK 官方提供了STM32F4系列MCU支持包,下载页面:https://www.keil.com/dd2/Pack/

PS:此页面上厂商和产品比较多,可以使用Ctrl+F在网页上快速查找:“STM32F4”

STM32F4系列MCU的Keil MDK支持包下载链接为: https://keilpack.azureedge.net/pack/Keil.STM32F4xx_DFP.2.17.0.pack

下载完成后,如果你已经成功安装了Keil,则直接双击pack文件,按照向导提示即可安装该支持包。

安装好Keil MDK、STM32CubeMX和STM32F4系列MCU的Keil支持包,STM32CubeMX+Keil开发环境就搭建完成了。

四、GPIO点灯

接下来就是使用STM32CubeMX+Keil开发环境进行点灯了,这里建议另外配备一个硬件调试器,CMSIS-DAP、DAPLink、JLink或STLink均可。

4.1 查阅开发板原理图

解压网盘资料的**【正点原子】探索者STM32F407开发板V3 资料盘(A盘)\3,原理图.zip** 文件,其中的 Explorer STM32F4_V3.2_SCH.pdf 文件即为开发板原理图。

点灯之前,我们需要在开发板原理图上找到LED灯相关的部分。

探索者V3开发板原理图LED部分

可以看到:

  • LED0连接在PF9引脚,低电平点亮;
  • LED1连接在PF10引脚,低电平点亮;

4.2 创建STM32CubeMX项目

打开STM32CubeMX,界面如下图:

STM32CubeMX-start

点击New Project下方的“Access to MCU Selector”,弹出MCU/MPU选择界面,如下图:

STM32CubeMX New Project

在左上方的Commercial Part Number处输入主控芯片型号——STM32F407ZGT6 后,鼠标选中右下角的STM32F407ZGT6,界面如下图:

STM32CubeMX Start Project

此时,右上角的Start Project按钮从灰色变为了蓝色(可以点击的状态),点击Start Project开始STM32CubeMX项目:

STM32CubeMX Pinout & Configuration

此时,STM32CubeMX项目已创建成功,按Ctrl+S,选择合适的路径,可以保存项目,例如我选择的目录为D:\Hardware\ST\ExplorerV3_STM32F407\Elecfans_01\Blinky,保存到的文件名为Blinky.ioc。

4.3 配置系统时钟和引脚功能

接下来在STM32CubeMX中配置系统时钟源和LED引脚功能。

首先,设置系统时钟源。具体操作为,展开左侧“System Core”菜单,选中“RCC”,

STM32CubeMX RCC 设置

修改中间的RCC Mode and Configuration配置:

  • High Speed Clock 修改为 “Crystal/Cemaric Resonator”
  • Low Speed Clock 修改为 “Crystal/Cemaric Resonator”

即两个时钟源都设置为外部晶振,响应的,右侧引脚视图中四个引脚由灰色变为了绿色,表示已经被设定了功能。

Ctrl+S保存。

接着,设置系统时钟配置

切换到Clock Configuration标签页,HCLK值输入100,回车,CubeMX将会自动计算相关参数,如下图所示:

STM32CubeMX Clock Configuration

Ctrl+S保存。

最后,设置LED引脚功能

切回到Pinout&Configuration标签页,先找到PF9,下拉选择引脚功能为GPIO_Output,如下图所示:

STM32CubeMX设置引脚功能

再将鼠标移动到PF9上,右键点击,如下图所示:

STM32CubeMX设置引脚标签选择Enter User Label,输入LED0(和原理图中的标号对应);

类似的,将PF10设置为GPIO_Output功能,并为其设置User Label为LED1,设置完成后,如下图所示:

STM32CubeMX设置引脚便签后

Ctrl+S保存。

4.4 生成Keil项目

接下来,使用STM32CubeMX生成Keil项目。

首先,STM32CubeMX切换到Project Manager标签页,然后将Project -> Toolchain/IDE 设置为MDK-ARM,如下图所示:

STM32CubeMX Project Manager

接着,左侧点击Code Generator,如下图所示:

image-20230507223418835

图中,已进行了如下设置:

  • STM32Cube MCU packages and embedded software packs,选择Copy only necessary library files,即只拷贝必要的文件,默认是第一个拷贝所有库文件到项目中;
  • Generated files,选择Generate peripheral initialization as a pair of ‘.c/.h’ files per peripheral,即每个外设的初始化生成独立的.c/.h文件,默认没有选择这个选项,各个外设初始化代码也会在main.c里面;

继续Ctrl+S保存。

最后,点击右上角的Generate Code,就会开始生成代码;代码生成完成后,会弹出提示框,告诉你代码已经生成了,如下图所示:

image-20230507224108198

这里点击Open Folder即可打开文件夹,可以查看到生成目录及其文件:

image-20230507224358529

4.5 打开Keil项目

打开其中的MDK-ARM目录,可以看到如下文件:

image-20230507224504225

其中的Blinky.uvprojx即为Keil的项目文件。

双击打开Blinky.uvprojx,如果已经安装了Keil,将会使用Keil打开项目,如下图所示:

image-20230507224730774

左侧Project视图中,可以看到整个项目的文件结构。

4.6 编译Keil项目

点击Keil的Build图标,或者按F7快捷键,将会开始编译:

image-20230507232515041

由于我安装的Keil版本比较新,这里直接编译会报错,如下图所示:

image-20230507224943091

报错说没有ARM-Compiler Version 5。

【解决方法】切换默认编译器,具体操作为:

  1. 鼠标右击Project视图中的Blinky目录,选择“Options for Target - Blinky”,弹出菜单,如下图所示:

    image-20230507225226808

  2. 在弹出的Options for Target - Blinky界面中,下拉ARM Compiler,选择Use default compiler version 6,即使用默认的版本6编译器;

  3. 点击底部的OK,确认。

完成上述步骤后,再次点击编译按钮,将会可以正常编译,此时Build Output输出如下:

image-20230507225449422

截至到这里,Keil项目中的所有代码都是STM32CubeMX自动生成的,可以正常编译通过,说明我们的开发环境搭建正常没有问题。

4.7 编写点灯代码

接下来在Keil中,添加点灯代码。

打开main.c文件,找到main函数中的while(1)循环,添加如下3行代码行:

		HAL_Delay(1000);HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port, LED0_Pin);HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin);

如下图所示:

image-20230507231606951

Ctrl+S保存;

再次编译,可以编译通过,则表示代码没有语法错误。

4.8 准备开发板和调试器

接下来进入压轴戏,下载程序到我们的正点原子STM32探索者V3开发板

开始之前,首先为连接开发板连接电源和调试器:

  • 电源,可以使用12V电源适配器查到DC_IN口(适配器插在220V市电上),也可以使用USB Type-C线插到USB_UART口(另一端连接到PC);
  • 调试器,我这里使用的是JLINK调试器,连接在板子的JTAG口上(另一端连接到PC);

4.9 修改Keil项目的调试设置

完成上述硬件连接后,还需要修改Keil项目的调试设置,具体操作如下(这里以JLink为例):

  1. 鼠标右击Project视图中的Blinky目录,选择“Options for Target - Blinky”,弹出菜单,如下图所示:

    image-20230507230535396

  2. 在弹出的Options for Target - Blinky界面中,切换到Debug标签页面,如下图所示:

    image-20230507230626523

  3. Use右边的下拉,选择J-LINK/J-TRACE Cortex,然后点击右侧的Settings,弹出Cortex JLink/JTrace Target Driver Setup界面,如下图所示:

    image-20230507230812222

    这里看到成功识别了 ARM CoreSight JTAG-DP,说明JLINK调试器已经成功识别到主控芯片了。

  4. 点击界面中的Auto Clk,可以自动选择最佳速度,弹框如下,点击确定即可:

    image-20230507231111015

  5. 切换到Flash Download标签页,勾选Reset and Run,便于调试,如下图所示:

    image-20230507231213195

  6. 最后点击确定,回到Options for Target - Blinky界面,点击OK,保存设置;

4.10 下载程序到开发板

完成前面的一些列操作之后,就可以点灯了。

PS:虽然,这些东西对于我们这些玩板子的发烧友来说非常简单,对于新手小白还是有点繁琐的,这是我为什么要详细记录下来的原因。

点击Keil中的下载按钮,或者F8快捷键,将会开始下载,如下图:

image-20230507232443178

下载完成后,Build Output可以看到成功的提示:

image-20230507232701961

并且,可以看到开发板上的LED灯闪烁了:

五、参考链接

  1. 正点原子资料下载中心 STM32F407探索者开发板V3: http://www.openedv.com/docs/boards/stm32/zdyz_stm32f407_explorerV3.html
  2. STM32CubeMX下载页面: https://www.st.com/zh/development-tools/stm32cubemx.html
  3. STM32F4系列MCU的Keil MDK支持包: https://keilpack.azureedge.net/pack/Keil.STM32F4xx_DFP.2.17.0.pack

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