STM32全部教程：【STM32】標(biāo)準(zhǔn)庫與HAL庫對照學(xué)習(xí)系列教程大全
一、前言
本章內(nèi)容是使用庫函數(shù)開發(fā)STM32的前提，以STM32F103zet6為例，本章分標(biāo)準(zhǔn)庫配置和cubemx配置HAL庫兩部分，可以在目錄中選擇自己想要看的部分，點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)就行了。
二、標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)模板創(chuàng)建
標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)建立所需要的文件我放在了網(wǎng)盤鏈接里，可以自行下載。
網(wǎng)盤鏈接：https://pan.baidu.com/s/1bYdnK9j6b8ze4wAFs0FRd
密碼：6muu
1、新建模板文件
（1） 新建一個(gè)文件夾，命名為“標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)模板文件” 。
（2）在新建文件夾下， 在新建三個(gè)文件夾，命名為：“Obj 文件夾”、“User 文 件 夾”、“Libraries 文件夾”。
- Libraries 文件夾：用于存放CMSIS標(biāo)準(zhǔn)和STM32外設(shè)驅(qū)動(dòng)文件。
- Obj 文件夾：用于存放keil編譯產(chǎn)生的 c/匯編/鏈接的列表清單、調(diào)試信息、 hex 文件、預(yù)覽信息、封裝庫等文件。
- User 文 件 夾： 用 于 存 放用 戶 編 寫的 main.c 、stm32f10x.h 頭 文 件、 stm32f10x_conf.h配置文件、stm32f10x_it.c和stm32f10x_it.h中斷函數(shù)文件。
（3）在Libraries 文件夾下新建兩個(gè)文件命名為：CMSIS、STM32F10x_StdPeriph_Driver。
- CMSIS文件夾：用于存放 一 些CMSIS標(biāo)準(zhǔn)文件和啟動(dòng)文件 。
- STM32F10x_StdPeriph_Driver文件夾：用于存放STM32 外設(shè)驅(qū)動(dòng)文件。
（4）在CMSIS文件夾下放置以下文件：
文件在我給的網(wǎng)盤鏈接文件：STM32最新固件庫v3.5\Libraries\CMSIS\CM3\CoreSupport 路徑下
文件在我給的網(wǎng)盤鏈接文件：STM32最新固件庫v3.5\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x\startup\arm路徑下
文件在我給的網(wǎng)盤鏈接文件：STM32最新固件庫v3.5\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x路徑下
匯總圖
（5）在STM32F10x_StdPeriph_Driver文件夾下放置以下文件：
兩文件直接從我給的網(wǎng)盤鏈接文件：STM32最新固件庫v3.5\Libraries\STM32F10x_StdPeriph_Driver路徑下復(fù)制
inc文件夾里有：
src文件夾下有：
可以知道兩文件夾下放的是各類外設(shè)的驅(qū)動(dòng)文件。
（6）在User文件夾下放置以下文件：
文件在我給的網(wǎng)盤鏈接文件：STM32最新固件庫v3.5\Project\STM32F10x_StdPeriph_Template路徑下
文件在我給的網(wǎng)盤鏈接文件：STM32最新固件庫v3.5\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x路徑下
匯總圖
到此文件建立完畢。
2、新建工程添加文件
（1）打開keil5軟件新建工程
（2）工程名根據(jù)喜好命名，但是要注意使用英文，如果使用中文名可能會(huì)出現(xiàn)一些奇怪的錯(cuò)誤，這里我們命名為 Template，文件點(diǎn)擊保存在最開始創(chuàng)建的 “標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)模板文件”的文件夾下。
（3）選擇芯片類型，這里我們選擇STM32F103ZE，點(diǎn)擊OK。
（4）隨后點(diǎn)擊Cancel
（5）根據(jù)文件類型創(chuàng)建目錄，點(diǎn)擊OK
- 這樣做為了工程目錄更加清晰及方便文件查找，新建User、Startup、StdPeriph_Driver和CMSIS工程組。
- User組用于存放User文件夾下的源文件，Startup組用于存放STM32的啟動(dòng)文件，StdPeriph_Driver組用于存放STM32外設(shè)的驅(qū)動(dòng)源文件，CMSIS組用于存放CMSIS標(biāo)準(zhǔn)文件。
（6）添加文件到目錄下
- 我們發(fā)現(xiàn)這里我們只創(chuàng)建了User、Obj、Libraries文件夾，卻多出了另外2個(gè)文件夾Objects和Listings，這是因?yàn)槭褂肒EIL5創(chuàng)建工程時(shí)默認(rèn)會(huì)產(chǎn)生這兩個(gè)文件夾用于存放程序編譯后的列表文件及HEX等文件，這里我們將這兩個(gè)文件夾刪除。
- 文件類型我們需要選擇為“All files(.)”，這樣我們才看到所有類型的文件
所有文件添加到對應(yīng)目錄下后，如圖所示：
（7）雙擊main.c文件，刪除里面所有內(nèi)容后，修改為：
3、配置魔術(shù)棒
（1）打開魔術(shù)棒，點(diǎn)擊Target，勾選微庫“UseMicroLib”。主要是為了后面printf重定向輸出使用，不然會(huì)出現(xiàn)各種奇怪的現(xiàn)象。配置如下：
（2）點(diǎn)擊Output，點(diǎn)擊Select Folder for Objects 把輸出文件夾定位到我們工程目錄下的Obj文件夾下，勾選CreateHEXFile，使編譯的過程中生成hex文件配置如下：
（3）點(diǎn)擊Listing，點(diǎn)擊Select Folder for Objects ，把輸出文件夾定位到我們工程目錄下的Obj文件夾下，配置如圖：
（4）C/C++配置（重點(diǎn)）
- 點(diǎn)擊C/C++因?yàn)閯?chuàng)建的是標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)模板，所以需要在對處理器類型和庫進(jìn)行宏定義，在Define這里復(fù)制這兩個(gè)宏：USE_STDPERIPH_DRIVER,STM32F10X_HD，如圖所示：
- 點(diǎn)擊Include Paths設(shè)置文件路徑
配置好的路徑如下
（5）配置Debug，我用的是普中官方給的串口下載軟件，不用配置Debug，但還是給大家講一下。
- 當(dāng)你的仿真器安裝好驅(qū)動(dòng)并且連接了電腦和板子，那么就可以開始配置了。具體的配置如下：
- 點(diǎn)擊Settings，選擇Port，選擇“SW”。配置如下：
SW與JTAG是仿真方式，建議大家使用SW模式，如果使用JTAG模式的話，后面有些例程是占用了一部分管腳的，這個(gè)在cubemx中有配置如：
- 點(diǎn)擊Flash Download，勾選Reset and Run。配置如圖：
Reset and Run選項(xiàng)中，如果勾上的話，當(dāng)程序下載進(jìn)去后自動(dòng)復(fù)位運(yùn)行，如果不勾上，程序下載進(jìn)去后需按下開發(fā)板上復(fù)位鍵才能運(yùn)行。通常我們選擇勾上。
4、編譯運(yùn)行
點(diǎn)擊編譯
可以從左下角看出，是0錯(cuò)誤，0警告。
圖標(biāo)1中
- 第一個(gè)編譯是對單個(gè)文件編譯。
- 第二個(gè)編譯是對工程中修改過的文件進(jìn)行編譯。
- 第三個(gè)編譯是對工程中所有文件進(jìn)行編譯。
通常我們使用的是中間那個(gè)編譯，效率比較高。
到這里整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫模板創(chuàng)建結(jié)束。
三、使用cubemx創(chuàng)建HAL庫函數(shù)模板
1、cubemx功能介紹
cubemx主界面
（1）已建立的工程
Open Existing Projects：打開項(xiàng)目工程。
（2）新建工程
- Start My project from MCU：從MCU開始新建項(xiàng)目。(經(jīng)常用)
- Start My project from STBoard：從ST開發(fā)板開始新建項(xiàng)目。
- project from Cross Selector：從交叉選擇器啟動(dòng)我的項(xiàng)目。
（3）軟件包管理 - CHECK FOR UPDATE：檢查更新軟件和軟件包。
- INSTALL/REMOVE：安裝或移除軟件包。
（4）關(guān)于STM32和外部工具 - About STM32：STM32芯片與以及相關(guān)圖標(biāo)。
- External Tools：相關(guān)ST公司推出的工具。
（5）相關(guān)網(wǎng)站
包括ST官網(wǎng)、YOUTube網(wǎng)等。
（6）菜單欄
File
- New Project：新建工程（Ctrl + N）
- Load Project：導(dǎo)入工程（Ctrl + L）
- Import Project：引入項(xiàng)目（Ctrl + I）
- Save Project：保存工程（Ctrl + S）
- Save Project As：另存工程（Ctrl + A）
- Close Project：關(guān)閉工程（Ctrl + C）
- Generate Report：生成報(bào)告（Ctrl + R）
- Recent Projects：最近工程
- Exit：退出軟件（Ctrl + X）
- Outputs：輸出信息
- Font size ：設(shè)置字體大小，設(shè)置完成之后需要重新啟動(dòng)
- Help
- Help：幫助（F1）STM32CubeMX的用戶手冊。
- About：關(guān)于（Alt + A）STM32CubeMX的版本信息。
- Docs & Resources：文檔和資源（Alt + D）。
- Refresh Data：更新數(shù)據(jù)（Alt + R） 更新MCU/BOARD數(shù)據(jù)，HAL庫版本信息。
- User Preferences：用戶設(shè)定，是否允許ST公司獲取你的使用數(shù)據(jù)。
- Check for Updates：檢測更新（Alt + C）。
- Manage embedded…：軟件包管理（Alt + U）。
- Updater Settings：更新設(shè)置（Alt + S）。
2、cubemx配置生成文件
（1）點(diǎn)擊ACCESS TO MCU SELECYOR，搜索要配置的芯片，雙擊確認(rèn)。
頁面功能如下：
（2）點(diǎn)擊System Core，點(diǎn)擊RCC，選擇外部高速時(shí)鐘HSE。
（3）點(diǎn)擊SYS，點(diǎn)擊Debug選項(xiàng)，選擇SW調(diào)試（用到引腳要少一些，上面講過）。
（4）點(diǎn)擊Clock Configuration進(jìn)行時(shí)鐘樹配置。
有關(guān)時(shí)鐘樹不懂的，可以看：【STM32】STM32標(biāo)準(zhǔn)庫與HAL庫對照學(xué)習(xí)教程特別篇–系統(tǒng)時(shí)鐘RCC詳講
（5）點(diǎn)擊Project Manager，選擇配置。
這里有問題，文件路徑不要有中文，要不然要報(bào)錯(cuò)。
點(diǎn)擊Code Generator，選擇配置
（6）點(diǎn)擊GENERATE CODE，生成工程，點(diǎn)擊close。
3、寫程序的要求
（1）找到生成的文件，點(diǎn)擊MDK-ARM文件，打開工程。
（2）打開main.c
（2）書寫代碼區(qū)。
對于沒有強(qiáng)迫癥的盆友，其實(shí)不用按什么區(qū)來寫代碼，只要代碼寫在BNEGIN與END之間，使用cubemx重新生成工程時(shí)，自己寫的代碼都不會(huì)被刪除，分區(qū)只是為了方便自己找到對應(yīng)代碼區(qū)。
到這里使用cubemx生成HAL庫模板工程就完成啦。
四、兩文件對比
（1）文件結(jié)構(gòu)對比。
標(biāo)準(zhǔn)庫
HAL庫
- 外設(shè)與核心驅(qū)動(dòng)文件，標(biāo)準(zhǔn)庫是在Libraries文件內(nèi)，HAL庫是在Drivers文件內(nèi)。
- 用戶使用文件，標(biāo)準(zhǔn)庫是在User文件內(nèi)，HAL庫是在Core文件內(nèi)。
- hex生成位置，標(biāo)準(zhǔn)庫是在Obj文件內(nèi)，HAL庫是在MDK-ARM內(nèi)的命名文件內(nèi)。
（2）程序書寫規(guī)則對比 - 標(biāo)準(zhǔn)庫模板工程·中，可以在C語法使用正確的情況下，按自己的風(fēng)格寫。
- cubemx生成的工程中，需要在對應(yīng)區(qū)域內(nèi)寫代碼，否則重新使用cubemx生成工程時(shí)，會(huì)將自己寫的程序刪除。
（3）編譯速度 - 標(biāo)準(zhǔn)庫模板工程編譯速度較快，可以根據(jù)需要添加對應(yīng)的外設(shè)驅(qū)動(dòng)文件。
- cubemx生成的工程編譯較慢，因?yàn)槠浒怂械耐庠O(shè)驅(qū)動(dòng)文件，程序編譯時(shí)要將這些文件都編譯一下。
到這里庫函數(shù)模板創(chuàng)建就介紹完了，重要的還是自己要多多練習(xí)，自己去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題才行。
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