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：
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）：
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：
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。
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：
点击New Project下方的“Access to MCU Selector”，弹出MCU/MPU选择界面，如下图：
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：
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：
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”，
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：
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：
再将鼠标移动到PF9上，右键点击，如下图所示：
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：
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：
接着，左侧点击Code Generator，如下图所示：
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：
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：
4.5 打开Keil项目
打开其中的MDK-ARM目录，可以看到如下文件：
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：
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：
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：
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：
-
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：
-
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；
-
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：
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：
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）：
-
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：
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在弹出的Options for Target - Blinky界面中，切换到Debug标签页面，如下图所示：
-
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：
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。
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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：
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切换到Flash Download标签页，勾选Reset and Run，便于调试，如下图所示：
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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：
下载完成后，Build Output可以看到成功的提示：
并且，可以看到开发板上的LED灯闪烁了：
五、参考链接
- 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
- STM32CubeMX下载页面： https://www.st.com/zh/development-tools/stm32cubemx.html
- STM32F4系列MCU的Keil MDK支持包： https://keilpack.azureedge.net/pack/Keil.STM32F4xx_DFP.2.17.0.pack
