嵌入式开发六：新建工程

通过前面的学习，我们对 STM32 有了个比较清晰的了解，本次我们将讲解新建寄存器库版本 MDK 工程的详细步骤。后期我们基于固件库开发，借助Keil5的环境配置助手界面RTE，不需要进行文件移植，本节的寄存器版本，作为了解内容，学习整个新工程的创建过程。

一、新建一个工程框架

二、添加文件

2.1 添加启动代码

2.2 添加SYSTEM文件

2.3 在工程中建立同名称的分组

三、魔术棒设置

3.1.设置Target选项卡

3.2.设置Output选项卡

3.3.设置Listing选项卡

3.4.设置C/C+ +选项卡

3.5.设置Debug选项卡

3.6.设置Utilities选项卡

四、在test.c中编写代码，编译

一、新建一个工程框架

首先，打开 MDK（以下将 MDK5 简称为 MDK）软件。然后点击 Project→New uVision Project 如图 3.2.1 所示：

弹出如图 3.2.2 所示界面：

在桌面新建一个 TEST 的文件夹，然后在 TEST 文件夹里面新建 USER 文件夹，将工程名字设为 test，保存在这个 USER 文件夹里面，之后，弹出选择器件的对话框，如图 3.2.3 所示。因为 ALIENTEK 探索者 STM32F4 开发板所使用的 STM32 型号为 STM32F407ZGT6，所以在这里我们选择 STMicroelectronics→STM32F4 Series→STM32F407→STM32F407ZGT6（如果使用的是其他系列的芯片，选择相应的型号就可以了，特别注意：一定要安装对应的器件 pack 才会显示这些内容哦！！（我使用的是Keil.STM32F4xx_DFP.1.0.8.pack 这个安装包）

点击 OK，MDK 会弹出 Manage Run-Time Environment 对话框，如图 3.2.4 所示：

这是 MDK5 新增的一个功能，在这个界面，我们可以添加自己需要的组件包括：内核文件（CORE）、启动文件（startup）、以及需要用到的外设，从而方便新建工程，（后面的库函数版本将使用这种方式创建工程，更加方便快捷，如果使用这种方式后，会自动生成一个RTE文件夹）不过这里我们不做介绍。所以在图 3.2.4 所示界面，我们直接点击 Cancel，即可，得到如图 3.2.5 所示界面：

到这里，我们还只是建了一个框架，还需要添加启动代码，以及.c 文件等，接下来就是添加文件

二、添加文件

启动代码：启动代码是一段和硬件相关的汇编代码。是必不可少的！这代码主要作用如下：1、堆栈（SP）的初始化；2、初始化程序计数器（PC）；3、设置向量表异常事件的入口地址；4、调用 main 函数。

2.1 添加启动代码

ST 公司为 STM32F40x 和 STM32F41x 系列的 STM32F4 提供了一个共同的启动文件，名字为：startup_stm32f40_41xxx.s。我们开发板使用的是 STM32F407ZGT6，属于 STM32F40x 系列里面的，所以直接使 startup_stm32f40_41xxx.s 这个启动文件即可。不过这个启动文件，我们做了一点点修改，具体是 Reset_Handler 函数，该函数修改后代码如下：

这段代码，我们主要加入了开启 STM32F4 硬件 FPU 的代码，以使能 STM32F4 的浮点运算单元。其中，0xE000ED88 就是协处理器控制寄存器(CPACR)的地址，该寄存器的第 20~23位用来控制是否支持浮点运算，这里我们全设置为 1，以支持浮点运算。另外，寄存器版本，我们还屏蔽了 SystemInit 函数的调用，如果是库函数版本，可以取消这个函数的注释，并在外部实现SystemInit 函数。

特别注意：我们在汇编代码里面使能了 FPU，所以在 MDK 里面，我们也要设置使用 FPU，否则可能代码会无法运行，设置方法如下：选择 Options for Target ‘Target1’，打开 Target 选项卡，在 Code Generation 里面，选择 Use FPU，如图 3.2.6 所示：

这样，MDK 编译生成的代码，就可以直接使用硬件 FPU 了，其实就 2 个步骤：1，设置 CPACR 寄存器 20~23 位全为 1，使能硬件 FPU。2，设置 MDK 选型，选择 Use FPU。另外，图 3.2.6 中，MDK 默认 STM32F4 外部晶振为 12M，我们板子用的 8M，所以这里设置为 8Mhz。至此，启动文件修改完成设置完成。接下来把这个 startup_stm32f40_41xxx.s 拷贝到刚刚新建的 USER 文件夹里面。在图 3.2.5 中，我们找到 Target1→Source Group1→双击→设置打开文件类型为 Asm Source file→选择 startup_stm32f40_41xxx.s→点击 Add，如图 3.2.7 所示：

这里看到的 2 个文件夹：Listings 和 Objects，是 MDK5 自行创建的，用于保存编译过程中生成的一些文件，后续会介绍。添加完后，我们得到如图 3.2.8 所示的界面：

至此，我们就可以开始编写自己的代码了。不过，在此之前，我们先来做两件事：第一件，先编译一下，看看什么情况?编译后如图 3.2.9 所示：

图 3.2.9 中 1 处为编译当前目标按钮；2 处为全部重新编译按钮（工程大的时候，编译耗时较久，建议少用）。出错和警告信息在下面的 Bulilt Output 对话框中提示出来了。因为工程中没有 main 函数，所以报错了。接下来，第二件事，让我们看看存放工程的文件夹有什么变化？打开我们刚刚建立的TEST\USER 文件夹，可以看到里面多了 2 个文件夹：Listings 和 Objects，如图 3.2.10 所示：

在 USER 文件夹下，startup_stm32f40_41xxx.s（启动文件）和 test.uvprojx（MDK5 工程文件）是我们必须用到的 2 个文件，然后 Listings 和 Objects 文件夹是 MDK5 自动生成的，如果打开 Listings 和 Objects 文件夹，就可以看到里面多了一些文件，这就是 MDK 编译过程产生的中间文件，如果工程量大，产生的文件更多（多的可达 100 MB 以上！！）。 MDK5.14 已经默认将这些文件生成在了 Listings 和 Objects 文件夹里面，但是 MDK5.11A 及之前版本是不会自动生成这两个文件夹的，所有中间文件都是生成在工程同面目录下，也就是 USER 文件夹下，这样会显得比较混乱。这里，我们不用 MDK5 自己生成的这两个文件夹来存放中间文件，而是在 TEST 目录下新建一个新的 OBJ 文件夹来存放这些中间文件。这样，USER 文件夹专门用来存放启动文件（startup_stm32f40_41xxx.s）、工程文件（test.uvprojx）等不可缺少的文件，而 OBJ 则用来存放这些编译过程中产生的中间文件(包括.hex 文件也将存放在这个文件夹里面)。然后把 Listings 和 Objects 文件夹里面的东西全部移到 OBJ 文件夹下（当然要先关闭 MDK 软件）。整理后效果如图 3.2.11 所示：

2.2 添加SYSTEM文件

由于上面我们还没有任何代码在工程里面，这里我们把系统代码 COPY 过来（即 SYSTEM 文件夹，该文件夹由 ALIENTEK 提供，可以在光盘任何一个实例的工程目录下找到，不过不要拷贝错了！不要把库函数代码的系统文件夹拷贝到寄存器代码里面用，反之亦然！这些代码在任何 STM32F40x/STM32F41x 的芯片上都是通用的，可以用于快速构建自己的工程，后面会有详细介绍）。完了之后，TEST 文件夹下的文件如图 3.2.12 所示：

2.3 在工程中建立同名称的分组

接下来，便是在工程中建立两个同名称的分组：USER、SYSTEM，我们在 USER 文件夹下面找到 test.uvproj，打开它，然后在 Target 目录树上点击右键 →Manage Project Items，弹出如图 3.2.13 所示对话框：

在上面对话框的中间栏，点新建（用红圈标出）按钮（也可以通过双击下面的空白处实现），新建 USER 和 SYSTEM 两个组。然后点击 Add Files 按钮，把 SYSTEM 文件夹三个子文件夹里面的：sys.c、usart.c、delay.c 加入到 SYSTEM 组中。注意：此时 USER 组下还是没有任何文件，得到如图 3.2.14 所示的界面：

点击 OK，退出该界面返回 IDE。这时，我们在 Target1 树下发现多了 2 个组名，就是我们

刚刚新建的 2 个组。如图 3.2.15 所示：

接着，我们新建一个 test.c 文件，并保存在 USER 文件夹下（相当于main.c）。得到如图 3.2.16 所示的界面：

三、魔术棒设置

为避免编写代码和编译报错，我们需要通过魔术棒对 MDK 工程进行相关设置。在 MDK 主界面，点击：（魔术棒图标，即 Options for Target 按钮），进入工程设置对话框，我们将进行如下几个选项卡的设置。

3.1.设置Target选项卡

在魔术棒→Target 选项卡里面，我们进行如图所示设置，下图中，我们设置芯片所使用的外部晶振频率为 8Mhz，选择 ARM Compiler 版本为：Use default compiler version 5（即 AC5 编译器）。

3.2.设置Output选项卡

在魔术棒→Output 选项卡里面，进行如图所示设置：

注意，我们勾选：Browse Information，用于输出浏览信息，这样就可以使用 go to definition 查看函数/变量的定义，对我们后续调试代码比较有帮助，如果不需要调试代码，则可以去掉这个勾选，以提高编译速度。

3.3.设置Listing选项卡

在魔术棒→Listing 选项卡里面，进行如图 6.1.4.3 所示设置：

经过 Output 和 Listing 这两步设置，原来存储在 Objects 和 Listings 文件夹的内容（中间文件）就都改为输出到 OBJ文件夹了。

3.4.设置C/C+ +选项卡

在魔术棒→C/C++选项卡里面，进行如图3.2.21 所示设置：因为引入的头文件模块，都需要包含路径，不然编译器无法找到头文件，自然会报错。

在1处设置了全局宏定义：STM32F40_41xxx，用于定义所用 STM32 型号，在 stm32f4xx.h 里面会用到该宏定义。在2处设置了优化等级为-O0，可以得到最好的调试效果，当然为了提高优化效果提升性能并降低代码量，可以设置-O1~-O3，数字越大效果越明显，不过也越容易出问题。注意：当使用 AC6 编译器的时候，这里推荐默认使用-O1 优化。勾选 C99 模式，即使用 C99 C 语言标准。图中 3 处，One ELF Section per Function 主要是用来对冗余函数的优化。通过这个选项，可以在最后生成的二进制文件中将冗余函数排除掉，以便最大程度地优化最后生成的二进制代码，所以，我们一般勾选上这个，这样可以减少整个程序的代码量。在4处，我们可以进行头文件包含路径设置，点击此按钮，进行如图所示设置：在 Include Paths 处（4 处），点击 5 处的按钮。在弹出的对话框中加入 SYSTEM 文件夹下的 3 个文件夹名字，把这几个路径都加进去（此操作即加入编译器的头文件包含路径，后面会经常用到）。如图 3.2.22 所示：

至此，我们一个完整的 STM32F4 开发工程在 MDK5 下建立了。接下来我们就可以进行调试的配置，然后进行代码下载和验证调试了。

3.5.设置Debug选项卡

在魔术棒→Debug 选项卡里面，进行如图 6.1.4.7 所示设置：

图中，我们选择使用：CMSIS-DAP 仿真器，使用 SW 模式，并设置最大时钟频率为 10Mhz，以得到最高下载速度。当我们将仿真器和开发板连接好，并给开发板供电以后，仿真器就会找到开发板芯片，并在 SW Device 窗口显示芯片的 IDCODE、Device Name 等信息（图中⑤处），当无法找到时，请检查供电和仿真器连接状况。

3.6.设置Utilities选项卡

在魔术棒→Debug 选项卡里面，进行如图 6.1.4.8 所示设置：

这里 MDK5 会根据我们新建工程时选择的目标器件，自动设置 flash 算法。我们使用的是 STM32F407ZGT6，FLASH 容量为 1M 字节，所以 Programming Algorithm 里面默认会有 1M 型号的 STM32F4xx FLASH 算法。特别提醒：这里的 1M flash 算法，不仅仅针对 1M 容量的 STM32F4，对于小于 1M FLASH 的型号，也是采用这个 flash 算法的。最后，选中 Reset and Run 选项，以实现在编程后自动运行，其他默认设置即可。设置完成之后，如图所示。在设置完之后，点击 OK，然后再点击 OK，回到 IDE 界面。

四、在test.c中编写代码，编译

至此，我们就可以开始编写我们自己的代码了。我们在 test.c 文件里面输入如下代码：

#include "sys.h"
#include "usart.h" 
#include "delay.h" 
int main(void)
{ 
   uint8_t =0;
   Stm32_Clock_Init(336,8,2,7);//初始化时钟为 168Mhz
   delay_init(168); //初始化延时函数
   uart_init(84,115200); //串口初始化为 115200
   while(1)
   {
      printf("t:%d\r\n",t);   //需要重定向到串口
      delay_ms(500);
     t++;
   }
}

进行编译的话，下载到开发板，我们打开串口调试助手选择 COM3（得根据你的实际情况选择），设置波特率为 115200，会发现从探索者 STM32F4 开发板发回来的信息，如图 4.1.8 所示：