STM32复习笔记（一）：软件配置工程创建

Preface：

Hardware-Configuration & Software-Environment：

（一）新建项目工程

（二）工程配置

（三）配置外设

（四）项目管理

（五）Clion相关配置

Preface：

呃，首先说点题外话。记得第一次听说stm32这个东西的时候还是在2021年12月左右，当时刚刚自学完了51单片机，参加了个小比赛。然后一个偶然的机会，拿（白嫖）到了一块stm32f4的最小系统板，然后对着某原子的“stm32f4单片机新建工程模板.pdf”捣鼓了一个下午，终于点亮了一颗LED。。后来想去b站找教程，我记得有个up讲51讲得很好（好像叫什么江科大？），但是当时他的stm32版本才只有几集。。。没办法，只能去看某原子的视频教程了，但是那视频质量我只能说懂得都得，然后我又摸了2个月🐟，直到2022年1月又重新从头开始学。但是对当时的我来说，f4实在是太难了，所以就去学了f1，后面也是磕磕绊绊，学习了许许多多的东西。。。一开始还是学的标准库，毕竟那时候网上大多数教程都是用的标准库吧，标准库稳定是稳定，但是代码初始化的过程实在是有一丢丢复杂，我记得当时初始化外设的时候经常漏步骤。

然后就大概学了半年的标准库，就接触到了HAL库，就是用cubemx来生成代码，初始化的步骤直接变成了图形化界面，瞬间觉得舒服多了，直到现在也是一直在用cubemx，标准库已经在我的工程中消失了hhh（但是还是能用滴，比如说别人的工程用的是标准库，那就只能跟着来用，或者花多点时间移植到HAL库。。）

写代码的话，老牌的Keil当然是大家入门首选，据说全球有一半以上的MCU都用Keil来开发，可见它有多牛b了，它的调试功能打爆一切对手（个人看法），而Keil作为一个上世纪的产物，虽然现在也在逐步更新，但是它的代码编辑功能真的是一言难尽。刚开始学的时候还是用的Keil，后面就上了vscode的keil-assistant插件+Keil配合使用，vscode负责编辑，keil负责调试，非常好用，谁用谁知道~~~再后来也用过了stm32cubeide，但是个人感觉跟vscode差别不是很大。再后来（直到现在），用的是大佬们用过的CLion+stm32cubemx，用cubemx生成代码，用clion编制+调试，而且clion代码提示能力真的是非常给力，虽然说调试功能可能比不太上keil（maybe），但是个人感觉这点牺牲是值得的。。。当然这个复习笔记里面不会说到环境、工具链配置，网上很多大佬都有写。。。

最重要的是，从来没有做过一个复习计划，突然就心血来潮想做一个，毕竟后面可能没有这么空闲的时间来整体复习一下stm32了（当然复习笔记只是写给自己看的，以后要是忘了还能回来看~）ok废话不多说，直接开冲

Hardware-Configuration & Software-Environment：

普中-天马F407开发板（主控芯片：STM32F407ZGT6），STLink-V2调试器

STM32CUBEMX版本：v6.9.1

STM32F4 HAL库版本：1.27.1

CLion版本：2023.2

编译器：gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10-win32、MinGW 64

调试器：OpenOCD-20230621-0.12.0

（一）新建项目工程

首先打开clion，找到embedded并选cubemx，然后选择文件路径，最后新建工程：

新建成功之后会弹出下图界面让你选板子配置文件（主要是配置下载、调试的），这里先不选，后面再慢慢选：

然后，等右下角进度条跑完，在当前页面打开cubemx（没有设置配置文件的话，默认是帮你选好stm32f030f4p6，这个可以进到cubemx里面改）：

打开cubemx后，点左上角的stm32f030f4p6，进去修改芯片，选择stm32f407zgt6即可：

对于左边这一列，从上到下依次为：系统内核、模拟、定时器、通信接口、多媒体接口、安全、计算、中间件和软件包；系统内核里面有：DMA（直接存储器存取）、GPIO（通用IO）、IWDG（独立看门狗）、NVIC（嵌套向量中断控制）、RCC（复位和时钟控制）、SYS（系统配置）、WWDG（窗口看门狗）；模拟里面有：ADC（模数转换）、DAC（数模转换）；定时器里面有：RTC（实时时钟）、TIM1~14（定时器，其中TIM1和TIM8是高级定时器，TIM6和TIM7是基础定时器，其余都是通用定时器）；通信接口里面有：CAN（can总线）、ETH（以太网）、FSMC（可变静态存储控制器）、I2C（iic总线）、SDIO（sd卡用）、SPI（串行外设总线）、UART（通用异步串口）、USART（通用同步异步串口）、USB_OTG_FS & USB_OTG_HS（USB总线相关）；多媒体接口里面有：DCMI（数字摄像头接口）、I2S（音频接口）；安全里面有：RNG（随机数生成器）；计算里面有：CRC（循环冗余校验）；中间件和软件包里面东西非常非常多，这里只说一些我用过的（没用过也不懂,,,）：FATFS（文件分配表类型的文件系统FAT-FS）、FREERTOS（开源、免费的实时操作系统freertos）、X-CUBE-AL（stm32的ai部署软件，对模型数据进行剪枝、压缩，实现边缘计算）、X-CUBE-TOUCHGFX（stm32的GUI设计软件，用来设计图形界面）。

（二）工程配置

一打开cubemx，直奔system core中的SYS，配置调试接口，用来进行代码烧录下载、调试。Debug选择Serial Wire即可；System Wake-up是睡眠的时候唤醒所需要设置的，这里用不到就不用管；Timebase Sorece时基源默认选择SysTick系统滴答计时器即可，用以给HAL库提供标准时基，一般都不用管它，只有在使用操作系统的时候，操作系统默认使用SysTick，那么就要把此处的Timebase Sorece修改为任意一个计时器，因为HAL库的时基与操作系统的时基不同。。。不使用操作系统的时候直接就默认即可。

下一步，打开RCC，给系统配置晶振，HSE（外部高速时钟），LSE（外部低速时钟），Master Clock Out 1 & 2（主时钟输出，也就是单片机通过特定引脚输出时钟给外部）、I2S_CKIN（音频时钟输入，可以输入准确的时钟给I2S，也就是音频协议，能得到更高品质的音频）。HSE和LSE一般选Crystal/Ceramic Resonator（无源石英/陶瓷晶振）即可，HSE是给整个系统提供时钟的，而LSE只给RTC提供时钟（没用到RTC的话就不需要开启），一般HSE取4~25MHz，而LSE取32.768kHz，经过分频后得到准确得1Hz提供给RTC时钟；参数configuration保持默认即可：

下一步，进入时钟配置，主要配置时钟参数，如系统时钟，总线时钟等等；在HSE处根据实际情况输入晶振大小，我板子上的是8M，则输入8，然后HCLK输入168，直接最大频率（如果没有特别需求，比如说某个外设一定要多少频率，或者是要跑低功耗之类的特殊用途，一般系统时钟HCLK设置为最大就行），然后敲两下回车，再回去选择HSE，但是此时发现HCLK变了，那再改回168并回车即可设置成功。

（三）配置外设

第一个外设毫无疑问就是点灯啦！根据开发板原理图，

就能知道LED0和LED1分别连接在PF9和PF10引脚上，并且为低电平点亮；回到cubemx，因为芯片引脚比较多，所以使用搜索功能（右下角）搜索PF9（可以发现PF9一直在闪烁）：

找到PF9后，左键单击点开，选择GPIO_OUTPUT输出功能，再右键单击，选择Enter User Label（输入用户标签），可以给引脚自定义名字，这里设置为LED0；PF10做相同的操作，并设置为LED1：

然后在左边System Core中找到GPIO，选择PF9（PF10一样），进行GPIO参数配置如下：

GPIO output level：GPIO输出电平，因为LED低电平点亮，所以先输出高让它灭，在需要时再点亮；GPIO mode：GPIO模式，选择推挽输出，增强驱动电流能力；GPIO Poll-up-Pull-down：GPIO上下拉，选择上拉，也就是空闲时候默认高电平；Maximum output speed：最大输出速度，速度越快，功耗越大，点灯这种不需要高速的操作就选low可以了。

（四）项目管理

进入Project Manger，首先，用Clion生成的项目保存的时候必须与Clion同名并且在同一个目录下才能被找到，IDE选STM32CubeIDE，堆、栈大小保持默认即可：

然后，文件生成勾选如图所示，生成每个外设对应的.c和.h文件，方便项目管理：

最后点击右上角生成代码，弹出提示框，选择yes同意覆盖，等待代码生成成功后，点close即可：

（五）Clion相关配置

接下来进入clion中，依然选择跳过配置文件，稍后自己配置：

等待右下角进度条跑完，进入编辑界面：

接下来，配置编译器、调试器工具链（具体如何下载安装就不说了，主要是篇幅太长了，下载安装的话网上有许多教程可以去找）；左上角File->Setting->Toolchains，新建一个MinGW编译选项，Toolset选择MinGW，C Compiler（C编译器）选择arm-none-eabi-gcc.exe，C++ Compiler（C++编译器）选择arm-none-eabi-g++.exe，点击应用即可：

然后配置CMake（构建、编译、链接工具），工具链选择刚刚配置好的MinGW，名字任取，如下图：

最后，配置OpenOCD调试工具，点击下图中的配置，进入配置界面，点击左上角+号，往下找到OpenOCD并选择，然后需要选择板子的配置文件（这就是前面一直说的配置文件），再选择可执行的二进制文件，最后点击Apply+OK即可：

配置文件内容如下：

# choose st-link/j-link/dap-link etc.
#adapter driver cmsis-dap
#transport select swd
source [find interface/stlink.cfg]
transport select hla_swd
source [find target/stm32f4x.cfg]
# download speed = 10MHz
adapter speed 10000

然后点击右上角编译，等待编译成功：