前言
! o% X/ Q6 a" O$ ^5 U该文档主要讲解内容有：
在Keil环境下新建工程——基于寄存器版本
) m6 ~. c$ t3 s程序下载方法1——ISP串口下载
程序下载方法2——JLINK程序下载
JLINK在线调试+软件调试方法
一、新建工程
( ~9 y/ A# U3 Z, s1 n8 [# k建立存放工程的文件夹：包含三部分

' W; t: \$ g5 y/ p- U0 R( I
9 {0 @; o7 ]. X# r, ^, k: j# B
打开keil软件（MDK5），点击新建工程：
8 H- ~( G1 X. W' O& K" o
. V! Z, ]% r& `8 H/ ?

& W# x6 k4 c2 K3 o7 A8 Z: f. Y5 z保存新建工程
3 H3 w! e9 a# Y找到刚才建立的工程文件种的USER文件，选中并保存：

/ U, u) m- ^3 d) ]2 `

. L) K( H0 w& h" g$ [( [选择芯片型号
这里本人使用的信号型号为：STM32F407ZGT6，找到点击ok选择即可。
3 l: O2 s) {4 h# z9 p

9 y# e  U3 Q* ]+ C  N
& s0 y* G6 t% Y  U/ v8 m6 ^ 添加功能组件
  O9 t, F1 p2 l% w! ~这里会提示你是否添加功能组件，由于这里是建立工程，先不需要添加直接关闭即可。
* L! ?! x' C/ Q  N0 X! h, t


建立好的工程目录


; r6 A( O, r: _

启动文件设置
' L' w3 y& \0 O$ O, [! T启动代码是一段和硬件相关的汇编代码，主要作用：1、堆栈（SP）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、调用函数main函数。
" _( I% {2 T4 \$ C: d
& l0 X8 y) O0 YST公司对于STM32F40X和STM32F41X系列统一使用：startup_stm32f40_41xxx.s启动文件。

由于使用STM32F407ZGT6开发板因此上述启动文件正常使用，但是需要对启动文件做一下修改，这里将寄存器版本代码用不到的代码屏蔽掉，主要是Reset_Handler函数修改。

1. Reset_Handler PROC
   
2. EXPORT Reset_Handler [WEAK]
   
3. ;IMPORT SystemInit ;寄存器代码,不需要在这里调用 SystemInit 函数,
   
4.                     ;故屏蔽掉,库函数版本代码,可以留下
   - P6 t3 i7 Z/ r+ u/ ^: I8 h5 n
5.                     ;不过需要在外部实现 SystemInit 函数,否则会报错.
   1 {, @8 z, T, A- f1 S
6. IMPORT __main
   
7.          LDR R0, =0xE000ED88     ;使能浮点运算 CP10,CP11
     C% H5 A, n3 N. g0 \
8.          LDR R1,[R0]
   ; Q+ K: w" u' I4 H* ~
9.          ORR R1,R1,#(0xF << 20)
   : ~$ h% B& L: q% i/ \7 _% O
10.          STR R1,[R0]
    6 A$ o# [! l7 V! d# v6 v
11.          ;LDR R0, =SystemInit    ;寄存器代码,未用到,屏蔽
    
12.          ;BLX R0                 ;寄存器代码,未用到,屏蔽
    ' n, {' X0 z/ e+ n5 @6 |
13.          LDR R0, =__main
    
14.          BX R0
    ; z7 Q  t0 \7 Z$ q0 O" X
15. ENDP

复制代码

上述代码：
) z2 v$ x/ O! O# ?+ [* Z1、开启了STM32F4硬件FPU的代码，以使能浮点运算单元。其中0xE000ED88就是协处理器控制寄存器（CPACR），该寄存器第20~23位用来控制是否支持浮点运算，这里全部设置为1。
2、由于使用的是寄存器版本的代码，这里屏蔽了SystemInit函数。
/ c7 r' v1 x+ }) z
由于使能了FPU，在MDK里也需要对FPU进行设置，否则代码无法运行，设置方式：打开Options for Target，如图进行设置

5 y# D& s4 f, C$ w由于开发板上晶振为8MHz所以这里将其改为8
9 T6 {  b; i$ a' t* [0 M0 i


3 U3 G4 r8 _# A1 {2 V  H
' i* R" c0 ]* e9 g 添加启动文件
" H+ M) s. b+ k0 q* d将启动文件startup_stm32f40_41xxx.s启动文件拷贝到刚刚新建立的USER文件里面。
3 y) a: [- N$ d/ d3 U5 K- w+ T

$ x$ m, l$ v& }  i7 M( U
! m% E, [7 k- H( d) X编译启动代码
1、目标编译，只编译打开的文件；2、全部编译，编译整个工程文件（事件较长）
. \( f2 d/ z3 E" O+ {/ _: [, Z8 q
) {5 e8 D: F2 V/ Q+ |
( y; Q$ \" S5 R- m7 p7 {7 x

2 i; t1 ?9 s, G# e
5 \) A3 a8 K$ X( U4 k添加系统代码
' C# U& {; J8 } 在USER文件种MDK5会自动生成2个文件，用来存放MDK编译过程中产生的文件，在正点原子中会建立OBJ 文件夹单独存放，这里我们不对其进行调整，仅给出调整方式。
7 ?4 K% [+ T6 X6 k. y! Q* @
* T" Z& Q7 i0 E2 P/ b


5 z3 z/ w0 g+ @7 M


$ h/ _0 l3 q0 n0 ]' P将系统代码（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）
3 [0 l; \$ \' |- @4 ^, ~' I% W+ Q

: i+ s, }3 r6 R
" _# @, Q, l" p" ~3 R
! o, k8 ]. w" G" l3 }) @8 w, l" MMDK中添加相关文件



还需要再USER目录下添加main函数文件，test.c文件。
2 ]* F3 u' D! h" h8 d2 o
# O/ D" P/ \, s, k
& ?; v' s% t% d+ ]/ F- D3 E6 e( N! b1 L
建立完成后双击1，可以添加建立的test.c文件。
; _$ ~  ^: r4 u2 Y

+ b, i) c  c. s6 {1 y
, I8 W+ j, `9 J5 M; A$ @& t! p# v. |- | 再编写test.c文件后会发现有错误，这是由于还没有添加.c的头文件.h文件



% T1 W  f5 x6 ^' g8 z
& U, I4 r) P1 s( S添加.h文件
5 B6 N6 C0 I3 I5 \+ ?! N# V图中 1 处设置的 STM32F40_41xxx 宏，是为了兼容低版本的 MDK（比 如 MDK4/MDK3 等）才添加的， MDK5 在你选择器件的时候，就会内部定义这个宏，因此在 MDK5 下面，这里不设置也是可以的。但是为了兼容低版本的 MDK，我们还是将这个宏添加进来。
图中 2 处是编译器优化选项，有 -O0~-O3 四种选择（ default 则是 -O2），值越大，优化效果越强，但是仿真调试效果越差。这里我们选择 -O0 优化，以得到最好的调试效果，方便开发代码，在代码调试结束后，大家可以选择 -O2 之类的优化，得到更好的性能和更少的代码占用量。
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。
8 y% L8 Y* i2 d4 a- H然后在 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）

$ O& s. J2 C& i3 W
6 y1 R( d1 I3 E9 |: g" u

. `8 l: u9 j0 m添加完成后重新进行代码编译，如果代码编译出现错误提示：..\SYSTEM\usart\usart.c(38): error:  #260-D: explicit type is missing ("int" assumed)

双击打开定位到38行，这里由于形参为int，且没有返回值，所以添加一个void即可。

' E) v% P' Z- z" v) J- Y- D+ |- E# [
% n4 r" J( A! U
; Q% J$ w0 G* t- k( b; `+ r* ]  E
二、ISP串口程序下载
6 @9 X  I7 Y+ d- t, ^( `# } 再使用串口下载之前需要再电脑上安装串口驱动：CH340G，链接后任务管理可进行查看。

- \4 ?/ W9 \# G4 l

# S* v" _+ t4 ~3 {' B
  z) s, _" V! ]$ h在安装好USB串口驱动后，打开串口下载软件FlyMcu，该软件是 mcuisp 的升级版本（flymcu 新增对 STM32F4 的支持），由 ALIENTEK提供部分赞助，mcuisp 作者开发，该软件可以在 www.mcuisp.com 免费下载。



5 j1 Z) i( _* ]; r- Z/ P6 n7 |串口的一建下载功能
由于使用传统串口方式下载需要调整BOOT[1:0]的状态，比较繁琐。所以采用了一键下载电路。

一键下载电路利用了串口的DTR和RTS信号，分别控制STM32的复位和B0，配合串口上位机软件FlyMcu，设置：DTR的低电平复位，RTS高电平进入BootLoader，这样，B0和STM32的复位，完全可以由下载软件自动控制，从而实现一键下载。
7 ^4 d9 _- E% n
+ r5 F& w; L8 j设置在编译前设置输出.hex文件
7 [+ w6 t% V; ~7 i4 p) N* V3 j2 H; v
6 Y0 M, p( N9 I3 e# j4 I  y

, A) e3 E3 T, S/ X重新编译后在Objects文件中就会生成机器二进制代码文件.hex

0 k( W: V5 `. ?/ ~! T

: H) B# E2 ?$ E- Q  V) F# X! ~

在串口助手中添加工程的.hex文件，和设置窗口下载



( _9 x% O- V, m3 J- M( x4 _2 u
设置编程后执行，否则需要按一下复位键才能重新执行代码。
4 M# J5 i2 ]- R8 u编程前重装文件，该选项也比较有用，当选中该选项之后， flymcu 会在每次编程之前，将
hex 文件重新装载一遍，这对于代码调试的时候是比较有用的。 特别提醒： 不要选择使用 RamIsp ，否则，可能没法正常下载。
5 z) U3 }- U% S0 v  P
. H/ j5 _# M8 i点击开始编程



, k8 S) n$ j2 F. V) H/ V打开串口助手发现移植接受到数据
0 w8 P0 e7 F2 g! ~* g' c* F6 p, E说明程序已经下载到板卡内，且正常运行




2 E; Q6 ~$ l. Z/ G  b7 ]三、LINK程序下载与在线调试
3.1 JTAG/SWD调试原理简析
9 o  |; h9 v9 b, F' z0 E
4 x0 T: q- h6 C7 `1 i

/ D5 E# _9 g; [0 H
9 F1 U: x: c/ ^

5 [2 C( X; x5 x+ S' R! {
复位后JTAG对应的IO引脚默认为JTAG模式，有时候配置相应的引脚无法使用GPIO功能，PB3/4

6 ~+ @" r6 u' }" E/ }6 |2 _
5 ^; q3 c2 h$ D3 z% L6 y
4 F) k1 j8 N3 B
3.2 硬件连接
  h8 s: Z% V+ X/ ^' s7 o( i3 d, S# c! l




3 a/ a- N3 X% r6 {3.3 JTAG/SWD模式配置
当用到PB3/4的GPIO功能是需要对其模式进行重新设置，在文件stm32f4xx_gpio.c中，void GPIO_PinAFConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_PinSource, uint8_t GPIO_AF);
7 R- S, v( \" l3 d
默认复位状态，这些引脚都是JTAG/SWD调试功能开启。 如果需要关闭，只需要相应的IO口设置为相应模式。
* {9 Q: W8 d/ B0 O
( D% O3 A* ]* P9 {& [9 p7 u

3.4 程序下载
6 n6 J, H$ o) \6 `+ a% l由于串口只能实现下载程序功能，而不能实现跟踪调试，而调试工具，JLINK/ULINK/STLNK等实现程序的跟踪。SWD下载调试仅需要占用两条IO口

: A) E# a# j) s- Y6 D9 ?2 \本人使用的是STLINK进行在线调试。
6 _" F- h4 B* V; U0 i
+ l: a0 t2 [7 v2 q1 Y+ J' U: I3 ?% o1 c调整Options for Target中的Debug选项卡
$ p' \. V# g' L5 i: S% w7 B3 n
1 ~' S8 z9 w! k! i; K' i6 D

上图中我们还勾选了 Run to main()，该选项选中后，只要点击仿真就会直接运行到 main 函数，如果没选择这个选项，则会先执行 startup_stm32f40_41xxx.s 文件的 Reset_Handler，再跳到main 函数。
! ]3 B; A: [6 \7 N
点击Setting设置
5 l7 J5 G0 N: ?- ~& n


3 o1 d3 F5 J1 h; l使用SWD接口方式，右边已经显示检查到SWDIO接口

! t4 n4 G( f3 f下载设置



5 i* m" `0 V& D5 ]" X 代码程序的下载
, w, e) T8 a( i重新编译后直接点击下载按钮就可以了



下载完成

6 U+ L% l+ `4 @9 w  x% Z
* c2 d) c, @+ T4 W' _3.2 在线调试
MCU内部已经被下入程序，接下来可以点击（开始/暂停仿真按钮）进行在线仿真。，点击
$ e1 S7 X& ^0 }0 l1 Y6 `$ z后出现仿真界面，其中上面由调试的工具条：
; o2 j: V4 ]) t1 l% D( U

2 ~0 X4 g/ x* u. r. E
复位：其功能等同于硬件上按复位按钮。相当于实现了一次硬复位。按下该按钮之后，代码会重新从头开始执行。
# S# e/ E+ ]" y执行到断点处：该按钮用来快速执行到断点处，有时候你并不需要观看每步是怎么执行的，而是想快速的执行到程序的某个地方看结果，这个按钮就可以实现这样的功能，前提是你在查看的地方设置了断点。
" q( F5 z3 p6 `! ?* K. _停止运行：此按钮在程序一直执行的时候会变为有效，通过按该按钮，就可以使程序停止下来，进入到单步调试状态。
执行进去：该按钮用来实现执行到某个函数里面去的功能，在没有函数的情况下，是等同于执行过去按钮的。
执行过去：在碰到有函数的地方，通过该按钮就可以单步执行过这个函数，而不进入这个函数单步执行。
) j3 U* f6 N) i  ~1 k执行出去：该按钮是在进入了函数单步调试的时候，有时候你可能不必再执行该函数的剩余部分了，通过该按钮就直接一步执行完函数余下的部分，并跳出函数，回到函数被调用的位置。
9 W2 F+ S% `. H2 N+ o执行到光标处：该按钮可以迅速的使程序运行到光标处，其实是挺像执行到断点处按钮功能，但是两者是有区别的，断点可以有多个，但是光标所在处只有一个。
- T% e" M! k! g9 D) X  H  q) I汇编窗口：通过该按钮，就可以查看汇编代码，这对分析程序很有用。
堆栈局部变量窗口：通过该按钮，显示 Call Stack+Locals 窗口，显示当前函数的局部变量及其值，方便查看。
! I  B% |9 K* M; i- |! Z9 ?% T观察窗口：MDK5 提供 2 个观察窗口（下拉选择），该按钮按下，会弹出一个显示变量的窗口，输入你所想要观察的变量/表达式，即可查看其值，是很常用的一个调试窗口。
内存查看窗口：MDK5 提供 4 个内存查看窗口（下拉选择），该按钮按下，会弹出一个内存查看窗口，可以在里面输入你要查看的内存地址，然后观察这一片内存的变化情况。是很常用的一个调试窗口
串口打印窗口：MDK5 提供 4 个串口打印窗口（下拉选择），该按钮按下，会弹出一个类似串口调试助手界面的窗口，用来显示从串口打印出来的内容。
7 P0 V) ], e- C; v' {逻辑分析窗口：该图标下面有 3 个选项（下拉选择），我们一般用第一个，也就是逻辑分析窗口(Logic Analyzer)，点击即可调出该窗口，通过 SETUP 按钮新建一些 IO 口，就可以观察这些 IO 口的电平变化情况，以多种形式显示出来，比较直观。
; i4 t) c7 Z; i2 R' P系统查看窗口：该按钮可以提供各种外设寄存器的查看窗口（通过下拉选择），选择对应外设，即可调出该外设的相关寄存器表，并显示这些寄存器的值，方便查看设置的是否正确。

, P9 M5 U+ U" Q6 a6 j
现在先不忙着往下执行，点击菜单栏的 Peripherals  System Viewer  USART  USART1 。
. S3 }& N; z3 w2 \3 G1 H  R可以看到，有很多外设可以查看，这里我们查看的是串口 1 的情况。如图 4.2.9 所示：



. L* z# q4 Q/ F1 w# Y( F 这里先点击复位按钮，然后打一个断点，且点击将程序执行到该断点处。就会发现相关的区域就会出现相应的变化。

1 r8 z6 n: O3 ~: N7 N

该文档到这里就结束了主要讲了如何建立工程、下载程序和程序的在线调试
————————————————
/ t6 O/ _& X5 s版权声明：追逐者-桥
如有侵权请联系删除
2 O/ h" i  x9 l9 w5 B2 J