基于STM32F103单片机开发介绍

1、基于STM32F103单片机开发介绍目录一、IDE安装(MDK)2二、CMSIS 架构简介3三、标准外设库的外设库结构8四、Startup文件的选择及文件拷贝10五、创建工程14六、配置工程24七、下载及调试32八、SourceInght添加技巧33一、 IDE安装(MDK)STM32使用的开发环境是MDK，目前我们使用的版本是MDK5.10。安装步骤请参考MDK5.10安装手册.pdf。二、 CMSIS 架构简介安装完ARM.CMSIS.3.20.4.pack和Keil.STM32F1xx_DFP.1.0.5.pack后，会在Keil的安装路径下生成对应的文件夹：Keil_v5ARMPack

2、ARMCMSIS3.20.4Keil_v5ARMPackKeilSTM32F0xx_DFP1.0.3Keil_v5ARMPackKeilSTM32F1xx_DFP1.0.5PACK下的文件，将在我们开发和编译时都需要用上。1. CMSISARM Cortex 微控制器软件接口标准(CMSIS：Cortex Microcontroller Software Interface Standard) 是 Cortex-M 处理器系列的与供应商无关的硬件抽象层。2. Core_cm3.h1、内对Lint进行了配置。2、最重要的是调用了“stdint.h”文件，该文件由编译环境提供，对8位、16位、32

3、位等整数类型的定义及其范围进行了规范，还定义了大数输出如：UINT_LEAST8_MAX。主要用来屏蔽不同编译器之前的差异。这种扩展整数类型的定义非常清晰，从类型名字上就可以看出它的长度，这有利于编写可移植的代码。3、指示寄存器的访问权限。CMSIS定义以下3种标识符来指定访问权限：_I(volatileconst)、_O(volatile)和_IO(volatile)。其中_I用来指定只读权限，_O指定只写权限，_IO指定读写权限。4、对CM3核内的寄存器进行了定义。定义了NVIC类型结构体NVIC_Type、SCB结构体SCB_Type、SysTick类型结构体SysTick_Type、I

4、TM类型结构体ITM_Type、MPU类型结构体MPU_Type、InterruptType类型结构体InterruptType_Type、CoreDebug类型结构体CoreDebug_Type。定义了各种寄存器。5、对CM3硬件内存地址进行了映射。6、对硬件抽象层的寄存器进行了定义，包括Cortex_M3核的全局变量声明和定义，并定义一些静态功能函数。用于C语言文件内调用汇编语句如：_NOP、_ISB()、_DSB()等。其原型在core_m3.c文件内。此文件在：Keil_v5ARMPackARMCMSIS3.20.4CMSISIncludecore_cm3.h3. stm32f10x.

5、h属于CMSIS的DPAL，包括了STM32F10x系列处理器所有的外设寄存器定义、位定义和不同容量STM32F10x的内存映射。1、可以通过该文件配置如下内容：目标芯片、是否使用库文件、个别特殊的参数，如HSE的频率等。2、定义了数据类型、结构体和所有外设的内存映射3、访问外设寄存器达到宏4、中断异常的定义CMSIS对异常和中断标识符、中断处理函数名以及中断向量异常号都有严格的要求。异常和中断标识符需加后缀_IRQn，系统异常向量号必须为负值，而设备的中断向量号是从0开始递增。CMSIS对系统异常处理函数以及普通的中断处理函数名的定义也有所不同。系统异常处理函数名需加后缀_Handler，而

6、普通中断处理函数名则加后缀_IRQHandler。这些异常中断处理函数被定义为weak属性，以便在其他的文件中重新实现时不出现重复定义的错误。这些处理函数的地址用来填充中断异常向量表，并在启动代码中给以声明，例如：NMI_Handler、MemManage_Handler、SysTick_Handler、WWDG_IRQHandler等。这里特别强调三点：一是如果选择用外设库来编程则必须在编译器的PreProcessor Symbols的Define中写入“USE_STDPERIPH_DRIVER, STM32F10X_HD”。这个STM32F10x标准外设库结构分析在很多的教程中都有些过的。

7、请打开stm32f10x.h并查看8184行。只有这样才能调用库的函数的stm32f10x.h；二是要定义存储器的类型，按照存储容量分为低容量、中容量和高容量；三是要定义HSE的频率。内部定义了25M和8M两种。此文件在：Keil_v5ARMPackKeilSTM32F1xx_DFP1.0.5DeviceIncludestm32f10x.h4. system_stm32f10x.h和system_ stm32f10x.c该文件提供了两个函数和一个全局变量。- SystemInit()函数用来设置系统时钟（系统时钟源、PLL倍频因子、AHB/APBx的预分频及其Flash）该函数在启动后的复位后

8、中被调用。- SystemCoreClock 全局变量包括了内核时钟(HCLK),可以用来在程序中设置SysTick和配置其他参数；- SystemCoreClockUpdate()函数用来更新系统内核时钟，当系统内核时钟变化后必须执行该函数进行更新当系统复位后，系统时钟利用的内部时钟源的8MHz,然后通过startup_stm32f10x_xx.s调用SystemInit() 系统主时钟。如果系统启动不成功，则 SystemInit()函数不会生效，HIS依旧运行于8MHz。HSE默认频率为8MHz。可在stm32f10x.h中修改“HSE_VALUE”来改变此值。当HSE被用作系统时钟时其

9、直接接入PLL。所以需要用户必须根据自己的HSE实际频率更改该参数。ST定义的系统初始化函数SystemInit()，以及SystemInit()函数的原型可以在system_stm32f10x.c中找到。此部分文件在：Keil_v5ARMPackKeilSTM32F1xx_DFP1.0.5DeviceSource system_stm32f10x.cKeil_v5ARMPackKeilSTM32F1xx_DFP1.0.5DeviceInclude system_stm32f10x.h5. startup文件夹该文件夹下根据4种不同编译环境编写了启动的汇编代码，这些汇编代码分主要为STM32F

10、10x完成系统系统所必须的初始化，主要有：初始化堆栈指针SP、程序指针PC、设置中断矢量、配置系统时钟，系统启动完毕好后运行主程序。这些汇编文件时根据不同内存容量的芯片来区分的，使用时需要注意。后面还会详细讲到。此部分文件在：Keil_v5ARMPackKeilSTM32F1xx_DFP1.0.5DeviceSourceARM三、 标准外设库的外设库结构该部分主要有inc和src两个文件夹。该部分包括了所有外设的操作函数，固态函数库遵从以下命名规则：PPP表示任一外设缩写，例如：ADC。系统、源程序文件和头文件命名都以“stm32f10x_”作为开头，例如：stm32f10x_conf.h。他

11、们的命名都由英文字母大写书写。在大多数情况下，他们采用如下缩写规范：OK，讲到这里，这部分的文件分为2个部分：1、 用户不必修改文件位置：Keil_v5ARMPackKeilSTM32F1xx_DFP1.0.5DeviceStdPeriph_Driversrc这些模块可以直接使用。2、 用户需要修改文件位置：Keil_v5ARMPackKeilSTM32F1xx_DFP1.0.5DeviceStdPeriph_Drivertemplates这部分是STM提供的模板文件，用户开发的时候，需要根据自己的需要定制实现，主要包括stm32f10x_conf.h 定义用户系统需要用到的上述不必修改的模块

12、stm32f10x_it.c 空中断实现函数，用户需要根据自己的修改实现stm32f10x_it.h 空中断实现函数头文件到此，基本完成了介绍ARM和STM的一些架构和需要开发环境，下面我们可以开始移植开发。注：为了开发方便，我们会将这些文件Copy到自己的工程目录下。四、 Startup文件的选择及文件拷贝- startup_stm32f10x_ld_vl.s: for STM32 Low density Value line devices- startup_stm32f10x_ld.s: for STM32 Low density devices- startup_stm32f10x_m

13、d_vl.s: for STM32 Medium density Value line devices- startup_stm32f10x_md.s: for STM32 Medium density devices- startup_stm32f10x_hd.s: for STM32 High density devices- startup_stm32f10x_xl.s: for STM32 XL density devices- startup_stm32f10x_cl.s: for STM32 Connectivity line devicescl：互联型产品，stm32f105/1

14、07系列vl：超值型产品，stm32f100系列xl：超高密度产品，stm32f101/103系列ld：低密度产品，FLASH小于64Kmd：中等密度产品，FLASH=64 or 128hd：高密度产品，FLASH大于128选择好需要的文件后，将startup文件Copy到自己的工程目录下：Keil_v5ARMPackKeilSTM32F1xx_DFP1.0.5DeviceSourceARM*SourceCOREARM*其他还需要COPY的文件：Keil_v5ARMPackKeilSTM32F1xx_DFP1.0.5DeviceSourcesystem_stm32f10x.cSourceCOR

15、Esystem_stm32f10x.cKeil_v5ARMPackKeilSTM32F1xx_DFP1.0.5DeviceStdPeriph_Driversrc*SourceSTM32F10x_LIBsrc*Keil_v5ARMPackKeilSTM32F1xx_DFP1.0.5DeviceStdPeriph_Driverinc*SourceSTM32F10x_LIBinc*Keil_v5ARMPackKeilSTM32F1xx_DFP1.0.5DeviceStdPeriph_Drivertemplates*SourceIOToggle* 这部分代码需要根据需要修改，主要是stm32f10x_

16、conf.h文件的修改另外包括已经实现的部分：HARDWARE (硬件相关的接口实现)SYSTEM (系统相关的接口，如delay, uart, 中断组等)OWCOMM (碧水源项目的通信接口实现)PROJECT (空文件夹，用于存放工程文件)OBJ (空文件夹，用于存放编译生成的文件及目标文件)五、 创建工程1. 新建工程打开Keil uVision5；Project-New uVision Project，Project选择保存在上述说的PROJECT文件夹下：2. 选择STM单片机类型然后以下窗口选择Cancel（OK也可以）3. CORE新建CORE Group或者将第一个GROUP改

17、为CORE添加文件system_stm32f10x.c注：只需要添加.c和.s即可，.h不需要添加。（其他Group也一样）添加文件startup_stm32f10x_hd.s4. HARDWARE新建HARDWARE Group根据需要依次添加需要的Hardware文件：5. IOToggle新建IOToggle Group添加文件stm32f10x_it.c：6. STM32F10x_LIB新建STM32F10x_LIB Group根据需要依次添加需要的STM32F10x_LIB文件：7. SYSTEM新建SYSTEM Group依次添加SYSTEM下的文件：8. OWCOMM新建OWCO

18、MM Group依次添加OWCOMM下的文件：9. USER新建USER Group添加文件main.c：当然我们也有其他简单方式创建工程相关：这里就不介绍了。至此，完成了所有文件的添加：六、 配置工程右键Target1. 配置晶振这里配置为72.0M2. 配置Output选择Output到OBJ下同时勾选Create Hex File3. 配置Listing同样，选择到OBJ下4. 配置C/C+增加Define：STM32F10X_HD,USE_STDPERIPH_DRIVER,OWCOMM_USE_UART增加Include Patch：为了便捷，这里加上了所有的路径另外我们还可以修改修改优化级别，默认为-O0，正常情况下我们可以使用-O2，尤其在ROM较小的情况下。（不过优化级别越高，系统的运行效率可