Keil MDK STM32系列(三) 基于标准外设库SPL的STM32F407开发

Keil MDK STM32系列

• Keil MDK STM32系列(一) 基于标准外设库SPL的STM32F103开发
• Keil MDK STM32系列(二) 基于标准外设库SPL的STM32F401开发
• Keil MDK STM32系列(三) 基于标准外设库SPL的STM32F407开发
• Keil MDK STM32系列(四) 基于抽象外设库HAL的STM32F401开发
• Keil MDK STM32系列(五) 使用STM32CubeMX创建项目基础结构
• Keil MDK STM32系列(六) 基于HAL的ADC模数转换
• Keil MDK STM32系列(七) 基于HAL的PWM和定时器
• Keil MDK STM32系列(八) 基于HAL的PWM和定时器输出音频
• Keil MDK STM32系列(九) 基于HAL和FatFs的FAT格式SD卡TF卡读写

概述

Windows下使用Keil MDK5进行 STM32F407VET6 的开发和编译, 配合ST-LINK工具进行烧录, 使用标准外设库SPL.

STM32F407硬件环境

主要参数

• STM32F407VET6 Arm Cortex-M4
• 168MHz Max Clock Speed
• 512k flash
• 192k ram
• LQFP 100 pins
• Backup SRAM 4k

STM32F407VET6 Black Board 开发板

具体说明可以查看 https://stm32-base.org/boards/STM32F407VET6-STM32-F4VE-V2.0.html

ST-Link 编程器

使用普通的4线 ST-Link V2, 也可以使用增加了串口的V2.1

ST-Link 与 stm32核心板的连接需要4根线, 连接关系为

G   -- GND
CLK -- SWCLK
IO  -- SWDIO
V3  -- 3.3V

烧录时, 如果开发板已经外接了电源, 那么st-link的3.3V不要接到开发板.

外观

连接ST-Link

USB2TTL 转接卡

在观察串口输出时需要使用.

STM32F4 官方标准外设库 Standard Peripheral Libraries

参考STM32F401的说明, 与STM32F401相同

按步骤手工创建项目

先组织好库文件和目录, 然后创建项目

创建目录并填充文件

参考STM32F401的说明, 与STM32F401相同, 完成后的目录结构是这样的

test001>
├─Drivers
│  ├─CMSIS
│  │  ├─Device
│  │  │  └─ST
│  │  │      └─STM32F4xx
│  │  │          ├─Include
│  │  │          └─Source
│  │  └─Include
│  └─STM32F4xx_StdPeriph_Driver
│      ├─inc
│      └─src
└─User

在Keil uVision5中创建项目

1. Project -> New uVision Project, 选择工作目录 test001, 使用名称test001, 保存
2. 在弹出的对话框中, 选择芯片型号, 选择芯片型号STM32F407VE
3. 在后续的 Manage Run-Time Enviroment 对话框中什么都不选, 因为会在项目里自己管理库文件

配置项目

在上面的步骤完成后, Keil MDK中就会显示一个项目的初始结构, 目录为 Project:test001, 以及一个 Target1

修改 Target 名称以及添加源文件

在菜单中点击 Project -> Manage -> Project Items, 或者直接在图标栏中点击红黄绿品字形的图标, 在弹出的对话框中

1. 修改 project targets 名称为 test001, 这个可以随便改
2. 编辑并添加 Groups, 最终会有以下 Groups
   • CMSIS
   • StdPeriph_Driver
   • Startup
   • User

对每个group, 添加的文件为

• CMSIS
  • 添加 DriversCMSISDeviceSTSTM32F4xxSourceTemplatessystem_stm32f4xx.c
• StdPeriph_Driver
  • 添加 DriversSTM32F4xx_StdPeriph_Driversrc 下面的所有c文件, 除了 stm32f4xx_fmc.c 和 stm32f4xx_fsmc.c
• Startup
  • 注意, 这里是与F401不同的:添加 DriversCMSISDeviceSTSTM32F4xxSourceTemplatesarmstartup_stm32f40_41xxx.s 文件
• User
  • 添加 user 目录下的所有C文件

修改项目包含路径

在菜单中点击Project -> Options for Target 'test001', 或者直接在图标栏中点击configure target option图标, 在弹出的对话框中

1. 定位到c/c++标签页
2. Define: 这个是编译参数, 注意这里也与F401不同, 写入 USE_STDPERIPH_DRIVER,STM32F40_41xxx
3. Include Paths: 这里是头文件的包含路径, 如果按上面的目录结构组织的项目, 可以直接复制下面的配置

.DriversCMSISInclude;.DriversCMSISDeviceSTSTM32F4xxInclude;.DriversSTM32F4xx_StdPeriph_Driverinc;.User

在下面的 compiler control string 中可以查看完整的命令行

--c99 --gnu -c --cpu Cortex-M4.fp -g -O0 --apcs=interwork --split_sections -I ../libraries/CMSIS/Include -I ../libraries/CMSIS/Device/ST/STM32F4xx/Include -I ../libraries/STM32F4xx_StdPeriph_Driver/inc -I ../user
-I./RTE/_stm32f407test01
-IC:/Keil_v5/ARM/PACK/Keil/STM32F4xx_DFP/2.15.0/Drivers/CMSIS/Device/ST/STM32F4xx/Include
-IC:/Keil_v5/ARM/CMSIS/Include
-D__UVISION_VERSION="525" -DSTM32F407xx -DUSE_STDPERIPH_DRIVER -DSTM32F40_41xxx
-o .Objects*.o --omf_browse .Objects*.crf --depend .Objects*.d

STM32F407 Black Board 示例代码

下面的例子, 使用开发板自带的led灯(A6, A7)实现交替亮灭的效果.
在User目录下创建 main.h 和 main.c, 注意通过Keil MDK创建的时候, 要注意文件位置, 默认是放到项目根目录的, 这里要改到User目录下.

main.c

#include "main.h"

#define GPIO_LED      GPIOA
#define GPIO_PIN_LED0 GPIO_Pin_6
#define GPIO_PIN_LED1 GPIO_Pin_7

static u8  fac_us=0;//us延时倍乘数			   
static u16 fac_ms=0;//ms延时倍乘数,在ucos下,代表每个节拍的ms数

void delay_init(u8 SYSCLK)
{
  SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);
	fac_us=SYSCLK/8;		//不论是否使用ucos,fac_us都需要使用
	fac_ms=(u16)fac_us*1000;//非ucos下,代表每个ms需要的systick时钟数   
}		

void delay_us(u32 nus)
{		
	u32 temp;	    	 
	SysTick->LOAD=nus*fac_us; //时间加载	  		 
	SysTick->VAL=0x00;        //清空计数器
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;          //开始倒数 
	do
	{
		temp=SysTick->CTRL;
	}
	while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达   
	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;       //关闭计数器
	SysTick->VAL =0X00;       //清空计数器	 
}
//延时nms
//注意nms的范围
//SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,最大延时为:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms
//对168M条件下,nms<=798ms 
void delay_xms(u16 nms)
{	 		  	  
	u32 temp;		   
	SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;//时间加载(SysTick->LOAD为24bit)
	SysTick->VAL =0x00;           //清空计数器
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;          //开始倒数  
	do
	{
		temp=SysTick->CTRL;
	}
	while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达   
	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;       //关闭计数器
	SysTick->VAL =0X00;       //清空计数器	  	    
} 
//延时nms 
//nms:0~65535
void delay_ms(u16 nms)
{	 	 
	u8 repeat=nms/540;	//这里用540,是考虑到某些客户可能超频使用,
						//比如超频到248M的时候,delay_xms最大只能延时541ms左右了
	u16 remain=nms%540;
	while(repeat)
	{
		delay_xms(540);
		repeat--;
	}
	if(remain)delay_xms(remain);
	
} 

void LED_Init(void)
{    	 
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA时钟
  //GPIOF9,F10初始化设置
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_PIN_LED0 | GPIO_PIN_LED1;//LED0和LED1对应IO口
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  GPIO_Init(GPIO_LED, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
	
  GPIO_SetBits(GPIO_LED,GPIO_PIN_LED0 | GPIO_PIN_LED1);//设置高，灯灭
}

int main(void)
{
  delay_init(168);		  //初始化延时函数
  LED_Init();		        //初始化LED端口
	
  /**下面是通过直接操作库函数的方式实现IO控制**/
	while(1)
	{
    GPIO_ResetBits(GPIO_LED,GPIO_PIN_LED0);
    GPIO_SetBits(GPIO_LED,GPIO_PIN_LED1);
    delay_ms(500);
    GPIO_SetBits(GPIO_LED,GPIO_PIN_LED0);
    GPIO_ResetBits(GPIO_LED,GPIO_PIN_LED1);
    delay_ms(500);
	}
}

main.h

#ifndef __MAIN_H
#define __MAIN_H

#include "stm32f4xx.h"


#endif /* __MAIN_H */

编译烧录

编译和烧录和F401是一样的