一、专栏简介
本专栏介绍如何利用库函数进行STM32单片机开发，主要针对的单片机型号为STM32F103ZET6。总结来说，“速成”体现在以下方面
• 在讲述基础知识后会有相应的实例或者模板程序
• 学习完后会有小项目练习
• 专栏基础知识部分内容精简，对于“速成”选手更加友好


其次专栏还有以下内容
• 简单介绍编程规范和程序架构
• 专栏不断更新一些外设的使用方法并提供例程


二、前期准备
前期准备主要有物品以及相关软件的准备。首先是物品，单片机选用的是普中科技的一款核心板，主控芯片为STM32F102ZET6，是下面的样子

STM32F103ZET6

图片上是带有LCD屏幕排母的，有一种是不带的，因为本人开发时经常使用LCD，所以买了带排母的，在某宝和聚诚科技购买的，不带彩屏169RMB。学习过程中除了单片机以外还需要购买调试器，ST-LINK，用来下载程序和调试。USB转TTL（可以直接搜索TTL），用来做串口通信时使用，也可以用来下载程序，但是不可以调试。对于前期学习来讲，这些物品就足够啦。


除了物品之外还需要提前准备一些软件和驱动。比如Keil5，CH340（串口驱动），ST-LINK的驱动，这些都是需要安装的。其他的类似于下载软件，串口调试助手都是不需要安装的，本人用的是普中科技提供的一些常用辅助开发软件，小伙伴们可以自己动手找一下，没有找到的话私信留一下邮箱，注明需要常用辅助开发软件，后续会邮件发送。


三、编程规范以及程序架构简介
1. 编程规范
对于新手来讲，编程规范以及代码架构也非常重要，有一个良好的编程规范和代码架构，可以提高开发效率，方便问题排查以及后续的程序维护。这里介绍的编程规范很简单，要求不严格。主要有以下几点


• 变量定义 变量定义时最好是能够体现该变量所属的外设模块，该变量是否为全局变量，静态变量或者指针变量。变量首字母小写，后面的单词首字母大写。举例如下

1. // 以ADC模块为例，需要定义一个存储AD值的变量，举例说明变量命名方式
   
2. 
   
3. // 局部变量
   
4. u32 adValue = 0;
   
5. 
   
6. // 全局变量
   
7. u32 gAdcAdValue = 0;   // 加一个g表示是全局变量
   
8. 
   
9. // 全局静态变量
   
10. static u32 gsAdcAdValue = 0;   // 加一个s表示静态变量
    
11. 
    
12. // 指针变量
    
13. u32 *gpAdcAdValue = (u32*)0x2000800;   // 加一个p表示为指针变量

复制代码

• 注释 函数注释举例如下

1. /*
   
2. *==============================================================================
   
3. *函数名称：
   
4. *函数功能：
   
5. *输入参数：
   
6. *返回值：无
   
7. *==============================================================================
   
8. */

复制代码

对于程序语句注释，如果过长可以在程序上方加注释，如果不是很长可以在程序语句后面空三格输入注释。


• 函数命名 函数命名要体现函数所属的层级以及函数的功能，关于层级会在代码架构的部分详细说明，这里只说一下函数命名方式。

1. // 这里以ADC模块的读取AD值函数为例，说明函数命名方式
   
2. void Med_Adc_ReadAdValue (void)
   
3. {
   
4.     // 函数内容
   
5. }

复制代码

这里med指示该函数位于功能层，属于ADC模块，作用是读取AD值。


• if，while等语句的使用 使用if或者while等语句时，需要在括号前面加一个空格，如下

1. if (gAdcAdValue == 0)
   
2. {
   
3.     // 程序语句
   
4. }

复制代码

• 四则运算 四则运算符号前后需要加空格，包括等于号等符号。如下

1. c = a * b;

复制代码

2. 程序架构
该程序架构是本人在工作期间学习的，个人感觉还是有助于提高开发效率，方便后续维护的。主要思想是将一个模块的程序分成三部分，每一部分是一个新建的文件夹，下面都是其他模块相同层级的文件。


• Drv 驱动层 该层主要是写一些模块的初始化程序，例如GPIO的初始化，ADC的初始化等。
• Med 功能层 该层主要是完成一些功能性的操作，比如读取AD值，点亮LED等。Med层的函数可以包含Drv层的函数。
• App 业务层 该层主要是完成一些业务，比如在点亮LED的基础上实现流水灯，比如显示电压值等。


四、STM32F103ZET6简介
STM32F103ZET6是由意法半导体（ST）生产的一款单片机，32指32位。STM32也可以成为32位微处理器。STM32F103ZET6的主时钟频率为72MHz，512KB的FLASH，64KB的SRAM。常用到的有GPIO，中断，ADC，TMR，UART，DMA等。


五、程序模板
在使用Keil5编程时，针对一个外设需要新建对应的.c和.h文件。这里以LED模块为例，简单介绍一下本人的常用模板


.c文件

1. #include "LED.h"   // LED头文件

复制代码

需要注意的是一定要空出来一格，否则编译会报警告。

文件最后未空一行的警告

.h文件

1. #ifndef _LED_H
   
2. #define _LED_H
   
3. 
   
4. #include "sys.h"   // STM32库文件
   
5. 
   
6. #endif

复制代码

.h文件最后也要空出一行，否则也会有警告。


新建完之后需要将这两个文件添加到工程中。


对于.c文件，右键工程文件夹，选择“Manage Project Items”打开。


点击“Add Files”将新建的.c文件加入到对应的文件夹下。

添加.c文件

对于.h文件，点击魔术棒，选择“C/C++”，点击三个小点选择对应文件夹即可。

添加.h文件

六、ST-Link调试
在开发过程中学会使用Debug调试，能够帮助我们更快地定位问题。这里简单介绍一下利用ST-Link和普中核心板Debug调试方法。


6.1 硬件连接
首先将ST-Link与核心板连接起来，ST-Link的引脚如下

ST-Link引脚

核心板上并没有给ST-Link预留单独的接口，而是跟JTAG一起。


其原理图和硬件图如下

JTAG原理图

JTAG硬件图

由原理图可知，ST-Link的“SWCLK”连接核心板的“JTCK”，“SWDIO”连接核心板的“JTMS”，“RST”接“RESET”。


VCC不要接，接好ST-Link后再单独给核心板供电。


6.2 Keil配置
硬件连接好后开始配置Keil5，关于ST-Link驱动的安装这里就不再做介绍了。


• 首先确定ST-Link驱动是否正常

确认ST-Link驱动是否安装正常

• 配置Debug 点击魔术棒，选择Debug，下图处选择“ST-Link Debugger”。

Debug配置

然后再点击“Settings”，在“SWIO”右侧不显示“no target connected”就说明ST-Link连接正常。点击“Flash Download”

Flash Download

按照图示配置，“Programming Algorithm”只要选择符合芯片型号的即可，需要注意的是，只能保留一个。

Flash Download配置

按照下图配置“Utilities”。

配置Utilities

至此，Keil5关于ST-Link的内容配置完成，如果小伙伴遇到其他问题，可以多去看一些大佬们的博客。


6.3 下载调试
配置完上面的内容后就可以使用ST-Link进行下载调试了。下载的话比较简单，编译完成后直接点击下图标注的图标，等到下载完成即可。

下载程序

调试时点击下图所示按钮，进入Debug调试。

调试按钮

下面简单介绍一下调试窗口中各个按钮的作用，其他更加详细的介绍需要小伙伴自行搜索，这里参考了这篇大佬的文章KEIL5中Debug调试。

调试窗口按钮含义

第一部分从左到右
• 复位
• 全速运行
• 停止
• 每点一次运行一行，遇到函数体会进入
• 每点一次运行一行，遇到函数体不进入，直接执行完到下一行
• 快速执行当前函数剩余语句，然后跳出该函数体，准备执行下一条
• 直接运行到光标处


第二部分从左到右
• 设置当前光标处为断点
• 失能当前光标处断点
• 失能全部断点
• 删除全部断点


打断点的方法比较简单，直接在想要打断点的一行左侧点击一下，出现一个红点就表示已经添加了断点。断点的作用是能够让程序运行到断点处停止，有助于我们分析函数运行方式以及变量的变化。

断点示意图

调试时可以查看某一个变量的值。选中想要查看的变量，右键

查看变量值

此时就会出现一个窗口，能够查看该变量的值。

查看变量值

转载自： 二土电子
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