2019年09月27日 | STM32学习之旅② 固件库的使用及工程模板的建立

一、认识其本质

STM32在进入中国市场的时候，商家为了迎合中国市场，翻译了很多英文文献，所以STM32相对与其他单片机的资料是相对丰富的，这也是很多人推崇STM32的原因，这对于我们学习来说也是相当不错的，但是由于翻译版本很多，注意以官方版本为准，在看文档发现不对时应该参考官方文档

固件库其实是官方为了加快开发速度，帮助用户快速上手芯片，进行二次开发而研究出来的，它的出现大大缩短了芯片开发周期

二、为什么要使用固件库

（一）基于寄存器的编程（传统编程方式）

好处：开发者可以了解单片机较为底层的寄存器，了解程序在硬件上的具体实现方式，便于纠错。

不足：

移植性差：由于单片机通常由很多外设，而不同型号的的单片机的寄存器操作方式都有所不同，当进行移植是需要修改的内容很多，工作量大。

效率低下：由于单片机内部资源丰富，需要设置的寄存器非常多，需要花很长的时间查阅用户手册才能完成。

（二）基于固件库的编程

极大缩短了开发周期，从而减少了开发成本

不用深入底层底层便可以灵活规范地操作每一个外设，使编程思维更清晰，有利于开发人员将精力集中在顶层设计上

具有可重入性，便于移植，便于二次开发

固件库的C源代码只是用了最基本的C编程的知识，所有代码经过严格测试，易于理解和使用，并且配有完整的文档，非常方便进行二次开发和应用。

另外，STM32的固件库是开源的，它的源码可以供我们学习参考，参考其如何使用c语言去实现一些复杂的功能。

三、所需材料

获取STM32官方固件库，从网盘获取， 密码：8sgn

如何从ST官网获取芯片的相关文档手册，中文版 ，密码：wupy

四、模板创建

（一）工作区和工程的建立

File->New Workspace

Project->Create New Project

建立工程文件夹

File->Save Workspace

最后是这样

（二）STM32固件库的介绍

固件库的文件结构：下表简述了固件库文件内容及作用

固件库的文件结构

另一位博主的详解

（三）工程模板的建立及移植

1.复制工程源码

虽然STM32 固件库里面提供了很多例程给我们，但是都是基于ST 官方发行的一些评估板的，在实际应用当中，我们可能由于某些原因，不可能和官方评估板做的一模一样，因此需要在STM32 标准例程的基础上，进行移植和修改。

建立层叠的文件夹，便于源码的管理，在根文件夹里面建立“USER”，“CMSIS”，“FWLIB”，“DRIVER”几个文件夹，如下图所示。其中，“USER”文件夹，主要存放用户应用程序和中断文件，如main.c 等等；“CMSIS”主要存放内核和系统相关的代码；“FWLIB”主要存放STM32 标准外设的驱动代码，“DRIVER”主要存放用户的驱动代码

复制相关文件至建立的模板文件夹。需要复制的文件夹如下表（小技巧：同时打开固件库文件夹和模板文件夹，找到文件后直接ctrl+c、ctrl+v就OK了）：

2.添加工程源码

我们最基本的源码文件已经复制到我们建立的工程文件夹里面，接下

来要做的就是在IAR 里面创造代码管理文件夹，以及将相关的代码添加到文件夹

里面。

在IAR中添加管理文件夹，打开建立好的工作区

右键工程名->Add->Add Group…输入文件夹名称->OK，需要建立的文件夹如下图所示

添加所需的文件，Add->Add File，需要添加的文件如下图

最后是这样

关于启动文件的选择

3.IDE的配置

第一次编译：Project->Make，然后是一堆错误，如下：

我们看到这些错误大多是 cannot open source file "stm32f10x_spi.h" ，编译器告诉为们找不到对应的头文件。解决方案是在option中添加对应的头文件，右键工程名->Option…->Category->C/C++ Compiler->Preprocessor->在“Additional include directories：”输入头文件的包含路径:

$PROJ_DIR$

$PROJ_DIR$CMSIS

$PROJ_DIR$FWLIBinc

$PROJ_DIR$USER

每一行里面用回车隔开，IAR是支持相对文件路径的，但是要使用$PROJ_DIR$，$PROJ_DIR$即代表根目录文件夹“STM32F10X Template”。

第二次编译，还是有很多错误，仔细观察可以发现，错误大多是 "Please select first the target STM32F10x device used in your application (in stm32f10x.h file)" ，请选择芯片的型号

双击错误，条船到如图所示的地方

用Find功能找到其定义的地方

这其实是预编译处理，需要用户指定需要使用的芯片型号，解决方案是在Options中进行预编译处理，Options->Category->C/C++ compiler->Preprocessor->在“Defined Symbol”里面定义所需要的芯片容量，添加STM32F10X_MD，如下图：

第三次编译，编译器告诉我们没有包含“core_cm3.h”文件，解决方案是解决方式还是两种，一是为将库函数里面的core_cm3.h文件加入进工程。但是这样编译可能会出现其他错误，因此直接使用第二种方法，即使用IAR 自带的core_cm3.h文件。Option->General Option->Target里面选择芯片型号，接着在在Option->General Option->Library Configuration里面勾选“use

CMSIS”，点击“OK”，如下图所示：

第四次编译，编译器告诉我们缺少main.c文件，解决方案File->New File->File->Save->命名为main.c->右键USER->Add->Add “main.c”，打开main.c，添加如下代码

#include "stm32f10x.h"

int main()

{

    return 0;

}

第五次编译，0错误

尽管错误已经没有了，但是当我们调用驱动库去操作外设的时候还是发现有问题，将以下代码添加到main.c文件中，Make，如下图

#include "stm32f10x.h"

#include "stm32f10x_gpio.h"

int main()

{

    GPIO_SetBits(GPIOA,0);

    return 0;

}

这是因为使用驱动库的宏没有打开，解决方案：Options->Category->C/C++ compiler->Preprocessor->Defined Symbol添加USE_STDPERIPH_DRIVER，如图

然后设置链接选项里面的flash 配置文件，Linker->Config->Linker Configuration file->，把“Override Default”选项勾选上，手动设置文件路径为$PROJ_DIR$stm32f10x_flash.icf

最后一次编译，如下（记住要先右键工程名->Clean然后再Make）：

错误没有，但是还是会有警告，而且警告的数量始终是53个，这是使用了固件库的原因，但是不影响使用

到这里，一个基本的工程模板就建好了，以后的编程都可以基于这个模板开发，先复制一个副本，然后改成需要的名字，记住要保留模板文件