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STM32HAL 快速入门（二）：用 CubeMX 配置点灯程序 —— 从工程生成到 LED 闪烁

ops 2025/8/13 7:50:15

前言

大家好，这里是 Hello_Embed。上一篇笔记我们做好了点灯的准备工作，了解了硬件原理和控制逻辑。本篇将通过 STM32CubeMX 工具，一步步配置 GPIO 引脚、生成工程，并编写代码实现 LED 点亮与闪烁，带你掌握 HAL 库开发的基础流程。

一、用 CubeMX 生成基础工程

STM32CubeMX 是 HAL 库开发的核心工具，能通过图形化配置自动生成初始化代码。首先生成一个空工程，方便后续对比配置前后的差异。

步骤 1：添加芯片包并选择芯片

打开 CubeMX，点击 “ACCESS TO MCU SELECTOR” 添加芯片包：
搜索并选择 “STM32F103C8T6” 芯片

步骤 2：配置工程参数

点击 “Project Manager”，命名工程并通过 “Browse” 选择存放路径；
“Toolchain/IDE” 选择 “MDK-ARM”（适配 Keil）
左侧 “Code Generator” 中勾选 “Generate peripheral initialization as a pair of .c/.h files per peripheral”（为每个外设生成独立的.c 和.h 文件

步骤 3：生成工程并配置烧录器

点击 “GENERATE CODE” 生成工程，在指定文件夹中可查看生成的文件；
用 Keil 打开工程，编译无错误后，配置烧录器：
- 点击 “魔法棒”→“Debug”，选择 “ST-Link Debugger”；
- 点击 “Settings”→“Flash Download”，勾选 “Reset and Run”（烧录后自动运行）；
- “Pack” 中取消 “Enable” 勾选（避免不必要的设备包检查）。
  这是 CubeMX 生成工程的通用烧录配置，后续可直接复用。

二、配置 GPIO 引脚：实现 LED 点亮

接下来通过 CubeMX 配置 PC13 引脚（连接 LED），生成初始化代码。

步骤 1：配置 PC13 为输出引脚

回到 CubeMX，进入 “Pinout & Configuration”→“System Core”→“GPIO”；
右侧引脚图中搜索 “PC13”，点击该引脚并选择 “GPIO_Output”（配置为输出模式）。

步骤 2：对比配置前后的工程差异

重新生成代码后，对比空工程可见：

新增了GPIO.c和GPIO.h文件，包含 GPIO 的初始化代码；
main.c中自动调用了MX_GPIO_Init()函数，完成 GPIO 的初始化。

步骤 3：解析`MX_GPIO_Init()`函数

右击MX_GPIO_Init()选择 “查找定义”，函数内容如下：

void MX_GPIO_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};/* GPIO Ports Clock Enable */__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();  // 使能GPIOC时钟/*Configure GPIO pin Output Level */HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);  // 初始化为低电平/*Configure GPIO pin : PC13 */GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;          // 引脚13GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; // 推挽输出模式GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;         // 无上下拉GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;// 低速模式HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);     // 应用配置
}

该函数对应了点灯的前三步核心操作（见上篇笔记）：

使能 GPIO 模块：__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE()开启 GPIOC 时钟；
引脚功能选择：通过结构体配置，将 PC13 设置为 GPIO 功能；
配置方向：GPIO_MODE_OUTPUT_PP设置为输出模式。
其中，“先设置引脚为低电平” 是为了避免配置输出模式时的电平不确定 —— 提前定义初始电平，确保模式切换瞬间输出已知状态。

三、编写代码：实现 LED 点亮与闪烁

初始化完成后，只需控制 PC13 的输出电平，即可实现 LED 的亮灭与闪烁。

步骤 1：点亮 LED

根据 HAL 库手册，用HAL_GPIO_WritePin()函数设置电平：
请添加图片描述
需要注意的是，我们的代码最好写在用户代码区，这是因为每次用CubeMX生成工程时会覆盖配置文件内除用户代码区外的代码，以下是部分用户代码区，都用相关注释标注了：

  /* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init */.../* USER CODE BEGIN 2 *//* USER CODE END 2 */.../* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */

点亮 LED（低电平）：HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);
将该语句放入main()函数的while(1)循环中，编译烧录后，PC13 对应的 LED 点亮

步骤 2：实现 LED 闪烁

直接交替设置高低电平会因切换太快导致 LED 看似常亮（人眼视觉暂留效应），需添加延时：

while (1)
{// 点亮LED（低电平）HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);HAL_Delay(500);  // 延时500ms// 熄灭LED（高电平）HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);HAL_Delay(500);  // 延时500ms/* USER CODE END 3 */
}

HAL_Delay(500)提供 500ms 延时，使亮灭周期达到 1 秒，人眼可清晰观察到闪烁效果。

注意事项

ST-Link 连接：确保接线正确（VCC、GND、SWCLK、SWDIO 对应连接）；
复位问题：部分最小系统板需按复位键（红色按键）才能启动程序；
代码保护区域：CubeMX 重新生成代码时会覆盖配置文件，用户代码需写在/* USER CODE BEGIN X */和/* USER CODE END X */之间，避免被覆盖。

结尾

本文通过 CubeMX 完成了 LED 点灯的全流程：生成工程、配置 GPIO、解析初始化函数，最终实现了 LED 点亮与闪烁。核心是理解 HAL 库函数如何对应底层硬件操作（如__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE()使能时钟、HAL_GPIO_WritePin()控制电平）。
下一篇笔记，我们将深入 HAL 库的本质，聊聊这些函数背后的底层实现逻辑。Hello_Embed 继续带你吃透 STM32HAL 开发，敬请期待～

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http://www.xdnf.cn/news/17287.html