keil 5 STM32工程介绍

目录

一、工程文件介绍

1.自动生成的文件

2.自建文件

（1）USER 文件夹

（2）FWLIB 文件夹

（3）CMSIS 文件夹

二、工程创建教程

1.下载固件库

2.创建工程

（1）创建不完善的工程

（2）移植文件

（3）配置工程

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一、工程文件介绍

        如下图所示是一个 STM32 的 keil 5 工程文件，其中包含了其他 keil 5 工程文件基本都包含的文件，其他工程可能还有其他文件，但并非基本文件。部分文件夹是用户自定义的，名称可能不完全一致，但内容文件应当是类似的。接下来将一一介绍其中的文件。

1.自动生成的文件

        如上图所示，除了文件夹 CMSIS、FWLIB、USER 外，其他文件均为创建工程和编译后产生的。

1. 最下面绿色标的 .uvprojx 文件是工程的本体，双击该文件即可打开 keil 5 并进入工程。
2. 倒数第二个.uvoptx文件是工程的选项配置文件，它存储了针对该工程的所有软件配置，包括编译器的优化等级和警告级别、汇编器和链接器的设置、头文件包含路径、预处理宏定义、Flash 下载算法的选择等，即Options for Target设置页面中的内容。若删除此文件，再次打开工程时，Keil 会重新生成一个使用所有默认设置的新的.uvoptx文件。
3. 顺数第二个 DebugConfig 文件夹中有一个 DBGCONF 文件，它保存的是Options for Target设置页面的Debug调试设置，在较新版本的 Keil MDK 中会自动生成这个文件，其将调试相关的设置从传统的上面讲的 .uvoptx 文件中分离出来独立管理。若删除此文件，再次打开工程时，Keil会重新生成一个使用默认 Debug 设置的 DebugConfig 文件夹和DBGCONF 文件。
4. 倒数第三个 .uvguix 文件是工程的用户界面配置文件，保存了用户的个性化 IDE 设置，如窗口的布局和位置、工具栏的显示和隐藏、代码编辑器的字体和颜色主题、项目浏览器等视图的状态以及其他所有个性化设置。若删除此文件，再次打开工程时，Keil 会重新生成一个使用默认界面配置的新文件，工程代码和编译设置完全不受影响，只是个人界面布局需要重新设置。
5. 工程中自动生成的 Listings 文件夹和 Objects 文件夹分别和 Options for Target 设置页面中的 Output 和 Listing 设置有关，可以安全删除，暂不做详细介绍。

2.自建文件

        这里要介绍的是USER、FWLIB、CMSIS三个文件夹。

（1）USER 文件夹

        USER 文件夹是自己创建的文件，可以用来存放用户代码，例如 main.c，以及其他自建源文件、头文件，像如果要设计一个电机控制模块 motor_control.c/.h，可以存放在这里。当然了，这取决于个人习惯，可以根据习惯创建其他文件夹用于存放编写完成的应用程序。

（2）FWLIB 文件夹

        FWLIB 文件夹是自己创建的文件，表示Firmware Library（固件库），可以用来存放外设标准库，并使用 inc 子文件夹和 src 子文件夹将头文件和源文件分开，文件夹内容如下图所示：        

        上述文件中的 stm32f10x_ppp.c/.h 是对应外设的库文件，有了这些库文件就可以使用对应外设的标准库函数了。其中另有 misc.c/.h 文件，这里面定义了NVIC的相关配置函数（如 NVIC_Init() 等）以及一个配置 SysTick 的时钟源的函数。若要使用标准库开发STM32，这些文件是必不可少的，若使用直接操作寄存器的方式开发STM32，这些文件是不需要的。

（3）CMSIS 文件夹

        接下来介绍自建的 CMSIS 文件夹中的内容。文件夹内容如图所示：

        首先是 core_cm3.c/.h 文件，它们是ARM公司提供的 CMSIS 核心文件，它们为所有基于Cortex-M3内核的芯片提供了一套统一的、标准化的软件接口，用于访问和控制内核本身的核心功能，如中断控制器(NVIC)、系统定时器(SysTick)、特殊指令以及CPU寄存器，从而实现了对处理器底层硬件的抽象，为不同厂商的芯片库和应用程序（如RTOS）提供了可移植的基础。

        然后是 startup_stm32f10x_hd.s 文件，这是一个使用汇编语言编写的启动文件，STM32 上电或者复位后首先执行这个文件，负责进行最底层的硬件初始化，包括初始化堆栈指针、初始化中断向量表、执行复位处理程序（Reset_Handler())和跳转到 main 函数。

        接着是 stm32f10x.h 文件，其在标准外设库开发中扮演着基石和总枢纽的角色，其作用主要有芯片型号选择与配置、定义外设寄存器结构体和内存映射、定义外设寄存器位定义等等。

        下面是 stm32f10x_conf.h 文件，这个文件中，前半部分是标准外设库头文件的包含，后半部分是断言相关的宏定义。如果不适用标准外设库开发，这个文件是不需要的。

        再后面到 stm32f10x_it.c/.h 文件，这个文件中包含了一些异常的中断处理函数模板，但都是空函数，实际上我们可以在其他地方定义中断服务函数，所以这个文件不是必要的。但可以保留，以集中管理中断服务程序，取决于个人。

        最后是 system_stm32f10x.c/.h 文件，这个文件中有大量的和时钟配置有关的函数定义，是非常重要的一个文件，即使是使用直接操作寄存器的方式开发STM32也建议保留，当然也可以自己自定义初始化时钟代码。

二、工程创建教程

1.下载固件库

        首先，搜索“ST官网”，进入中国大陆地区官网：

        进入官网后，依次选择“工具与软件”、“嵌入式软件”、“STM32嵌入式软件”。如下图所示：

        接着，在网页左侧选择“STM32标准外设软件库”，并选择需要的芯片系列，我将以STM32F103RCT6为例，选择“F1”。如下图所示：

        至此，就可以选择版本下载固件库了。下载需要登陆，没有注册过的可以注册一个，不难。下载界面如下图：

        得到的文件包打开后如下图所示，其中主要需要第二个 Libraries 文件夹中的文件。第一个_htmresc文件夹是一些官方图标，不重要。第三个 Project 文件夹包含各个外设的使用示例和空的工程模板，有耐心的话可以做参考用。第四个Utilities文件夹是ST评估板的相关示例和驱动，如果有用ST官方指定的开发板的话可以使用。最下面的stm32f10x_stdperiph_lib_um文件是一个已编译的HTML帮助文件，是标准外设库的官方离线文档，用于查询所有库函数的详细用法、参数和示例代码，可以做学习使用。

2.创建工程

        记住如下步骤，即可自己手动创建基于标准库开发的STM32 keil工程，而不用再跟着教学视频做。现在以STM32F103RCT6为例创建工程。

        首先，记住下面这些文件，这些是建议工程要包含的文件：

• ① stm32f10x.h
• ② stm32f10x_conf.h
• ③ system_stm32f10x.c/.h
• ④ stm32f10x_it.c/.h
• ⑤ core_cm3.c/.h
• ⑥ startup_stm32f10x_hd.s
• ⑦ 外设标准库文件

        现在，创建工程分成三大步，一是使用 keil 5 生成一个不完善的工程，二是添加上述文件，三是做简要配置。

（1）创建不完善的工程

        第一小步，创建一个工程文件夹，可以在桌面等处创建，如下图所示：

        第二小步，在这个文件夹中创建三个文件夹（CMSIS、FWLIB、USER），认为麻烦也可以只创建两个文件夹（FWLIB、USER），然后把上述①~⑦的文件全塞 FWLIB 里。怎么做完全取决于个人。如下图所示：

        第三小步，打开keil 5 MDK，选择 “Project”、“New μVision Project”。然后选择进入刚刚创建的工程文件夹内。

        第四小步，在弹出的芯片选择界面选择对应的芯片系列，我这里选择“STM32F103RC”。如果没有下载芯片支持包的可以点这里的 “Pack Installer” 进行下载。选择完芯片直接关掉弹出来的“Manage Run-Time Environment” 界面，这个界面若感兴趣的可以自己去了解下。

（2）移植文件

        打开从ST官网下载的外设固件库，打开Libraries文件夹。得到如图所示页面：

        第二个文件夹 STM32F10x_StdPeriph_Driver 里面的就是上面标的第七点“外设标准库文件”了。打开，将里面的inc文件夹（装着外设标准库头文件）和src文件夹（装着外设标准库源文件）直接复制粘贴到我们创建的FWLIB文件夹中。如果认为有哪些外设根本不用的话，也可以将其源文件和头文件从中剔除。

        然后打开固件包的CMSIS文件夹，可以在其中找到这几个需要的文件：①、③、⑤、⑥，都比较好找，自己找一下也好更多的了解一下这个固件包的文件结构。要注意的是，其中⑥ startup_stm32f10x_hd.s 文件从STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.6.0\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x\startup来到如下这个页面：

这里分为不同编译器需要使用的启动文件，第一个是keil中的ARMCC/ARMClang编译器，我们创建的是keil工程，需要选择这里面的启动文件。下面分别是GCC编译器、IAR的ICCARM编译器和某个编译器对应所需的启动文件。至于里面的启动文件选择什么，这个取决于芯片的FLASH容量，使用一款芯片时应当对自己这款芯片的FLASH容量大小有所了解，随便一搜即有结果，这里先不多介绍。

        剩余② stm32f10x_conf.h、④ stm32f10x_it.c/.h 在这个文件夹里是没有的，如果开发不是那么深的话，④是没必要的其实，中断处理程序放在哪里都行，这个文件主要是给了一些中断处理程序模板。但我们还是都加入进去吧。

        ②和④可以在固件包中的工程模板中找到。如下图所示：

        将①②③④⑤⑥这些文件都放入我们创建的CMSIS文件夹中后，现在工程已经完整了，接下来只需要简单配置一下工程即可。

（3）配置工程

        点击“Manage Project Items”图标，如下图所示：

        在弹出的页面中将自动生成的 Source Group 1 组双击改名为 CMSIS，并增加两组 FWLIB 和 USER，对应我们自己创建的三个文件夹。然后选中某一组，在右侧点击 “Add Files”,将对应文件夹中的所有文件加入到组中。注意文件夹不能被加入，然后要将所有源文件、头文件和启动文件加入到组中。需要选择文件类型，否则有的文件不显示，如下图所示：

        然后点击 “Options for Target”，选择 “C/C++”页面，加入头文件包含路径（点击右侧的三个点）。如下图所示：

有头文件的文件夹路径都要包含，包括USER、CMSIS、FWLIB的inc文件夹这三个地方。如下图所示：

        然后，还是同样的 “C/C++” 页面，在上方的 “Define” 框中写入 USE_STDPERIPH_DRIVER 和 STM32F10X_HD，使用英文逗号隔开，如下图所示：

        前者 USE_STDPERIPH_DRIVER 宏是使用标准外设库必须要定义的，这在 stm32f10x.h 文件中有说明，如下图所示：

        当然了，也可以不在上面的预处理器定义框中去定义，可以在文件中定义，只是建议还是在预处理器中定义的好。

        至于第二个宏 STM32F10X_HD，显然这和芯片类型有关（HD和前面的FLASH容量大小有关，同样在stm32f10x.h文件中显示需要定义这个宏，如下图所示，不定义这个宏编译时将会报错。不过，不在上面说的预处理器中预定义也不会报错，这可能是在选择了芯片之后在哪里会自动定义这个宏。所以不定义这个宏也没问题。

        至此，我们已经完成了工程的创建，可以自己编写 main 文件和其他源文件、头文件并放入 USER 组中来开发 STM32 了。

        最后，建议有时间还是自己去钻研一下上面谈到的文件①~⑦，文件并不算太难看懂，看完会对 STM32 有更深的理解，这其实也是学习 STM32 的一个必要的过程。