微機(jī)原理及單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)-Keil MDK使用入門

西安文理學(xué)院自動(dòng)化教研室

KeilMDK使用入門本章主要內(nèi)容7.1MDK-ARM簡(jiǎn)介7.2KEIL5的安裝7.3創(chuàng)建庫(kù)函數(shù)工程模板7.4KEIL5的使用技巧

7.1MDK-ARM簡(jiǎn)介MDK-ARM是比較官方的名字，其實(shí)在生活中還有很多工程師習(xí)慣用別的名字叫它KeilMDK、RVMDK、ARMMDK等。為何MDK-ARM會(huì)有這么多的名字呢?那就要了解一下它的前世今生：2005年10月，ARM公司收購(gòu)了Keil公司，2006年1月，ARM推出集成KeilμVision3的RealViewMDK開發(fā)環(huán)境，當(dāng)時(shí)叫DK-ARM(大家更喜歡叫KeilforARM)，后來(lái)經(jīng)過(guò)版本的演變，ARM公司最后將其命名為MDK-ARM。MDK-ARM的全稱是MicrocontrollerDevelopmentKitforARM，其集成開發(fā)環(huán)境是KeilμVisionIDE，和KeilC51是同一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，因而深得從51單片機(jī)向STM32轉(zhuǎn)型的工程師的喜愛(ài)；而且其集成了ARM公司的開發(fā)工具集RealView(包括RVD、RVI、RVT、RVDS等)，ARM和STM32的關(guān)系就不用多說(shuō)了，其根正苗紅的特性，也是很多人選擇MDK-ARM的又一個(gè)原因。目前，Keil最新版為Version5.33，有關(guān)更多MDK-ARM的信息，可以登錄Keil公司的主頁(yè)了解。

7.2KEIL5的安裝要在電腦上成功安裝KEIL5，首先必須要有安裝包，我們可以在KEIL的官網(wǎng)上下載：/download/product/。打開界面如圖7.1所示，點(diǎn)擊MDK-Arm即可下載。

圖7.1MDK-ARM下載界面軟件包下載完成之后，雙擊安裝包程序，進(jìn)入程序安裝的歡迎界面。直接單擊“Next”，進(jìn)入安裝協(xié)議界面，如圖7.3所示。勾選“IagreetoallthetermsoftheprecedingLicenseAgreement”，單擊“Next”，進(jìn)入下一步文件夾選擇界面可以安裝在默認(rèn)路徑下，也可以安裝在其他路徑，自行修改即可，一般選擇好Code路徑，Pack路徑自動(dòng)就會(huì)出現(xiàn)。注意軟件安裝路徑不能出現(xiàn)中文。單擊“Next”，進(jìn)入用戶信息界面，填寫用戶信息后，繼續(xù)單擊“Next”就開始執(zhí)行安裝了，如下圖所示安裝過(guò)程完成后，會(huì)顯示如下圖所示界面。最后點(diǎn)擊“Finish”即可完成安裝，隨后，MDK會(huì)自動(dòng)彈出PackInstaller界面，如上圖所示。程序會(huì)自動(dòng)去KEIL的官網(wǎng)下載各種支持包，用戶也可以根據(jù)需要自行去官網(wǎng)下載，下載地址/dd2/pack。以STM32F103ZET6為例，我們需要安裝STM32F103ZET6的器件安裝包Keil.STM32F1xx_DFP.1.0.5.pack。器件安裝包下載好后，可以直接雙擊安裝，也可以通過(guò)PackInstaller界面安裝。在PackInstaller程序下選擇菜單“File”->“Import…”，彈出文件選擇對(duì)話框，如左圖所示，選擇需要的器件安裝包，單擊“打開”，即可開始安裝該器件包。當(dāng)需要安裝的器件包成功導(dǎo)入后，PackInstaller界面如右圖所示，可以看到已導(dǎo)入的安裝包以及所支持的器件列表。PackInstaller成功安裝pack后的界面導(dǎo)入器件安裝包KEIL5安裝完成后，可以發(fā)現(xiàn)桌面上生成了名為KeiluVision5的可執(zhí)行文件快捷方式圖標(biāo)。雙擊該圖標(biāo)打開KEIL5的開發(fā)環(huán)境，如下圖所示，其主界面主要由菜單欄、工具欄、工程區(qū)、代碼編輯區(qū)、信息區(qū)、狀態(tài)欄等部分組成。接下來(lái)通過(guò)菜單“File”->“LicenseManagement...”打開“LicenseManagement”對(duì)話框，如圖所示。填寫NewLicenseIDCode后，單擊“AddLIC”按鈕，完成注冊(cè)。注冊(cè)成功時(shí)會(huì)在“LicenseManagement”對(duì)話框中顯示使用期限和“***LICAddedSuccessfully***”提示信息。最后選擇“Close”按鈕關(guān)閉“LicenseManagement”對(duì)話框，完成注冊(cè)。7.3創(chuàng)建庫(kù)函數(shù)工程模板本節(jié)主要內(nèi)容 7.3.1STM32固件庫(kù)介紹 7.3.2創(chuàng)建庫(kù)函數(shù)工程

7.3.1STM32固件庫(kù)介紹要?jiǎng)?chuàng)建庫(kù)函數(shù)工程模板，首先需要有固件庫(kù)包，讀著可以通過(guò)ST官網(wǎng)的下載鏈接進(jìn)行下載：/content/st_com/en/products/embedded-software/mcus-embedded-software/stm32-embedded-software.html?querycriteria=productId=SC961下載時(shí)一定要根據(jù)所使用的芯片型號(hào)選擇對(duì)應(yīng)的固件庫(kù)（如芯片為STM32F103ZE，則下載對(duì)應(yīng)的STM32F10x_StdPeriph_Lib）。官方固件庫(kù)的目錄結(jié)構(gòu)如圖所示。

根目錄中有一個(gè)stm32f10x_stdperiph_lib_um.chm文件，這是固件庫(kù)的幫助文檔，這個(gè)文檔非常有用，在開發(fā)過(guò)程中，這個(gè)文檔會(huì)經(jīng)常被使用到。Project文件夾下面有兩個(gè)文件夾。STM32F10x_StdPeriph_Examples文件夾下面存放的ST官方提供的固件實(shí)例源碼，在今后的開發(fā)過(guò)程中，可以參考修改這個(gè)官方提供的實(shí)例來(lái)快速驅(qū)動(dòng)自己的外設(shè)，這些源碼對(duì)以后的學(xué)習(xí)非常重要。STM32F10x_StdPeriph_Template文件夾下面存放的是工程模板。Utilities文件下是ST官方評(píng)估板的一些對(duì)應(yīng)源碼。Libraries文件夾下面有CMSIS和STM32F10x_StdPeriph_Driver兩個(gè)目錄，這兩個(gè)目錄包含固件庫(kù)核心的所有子文件夾和文件。其中CMSIS目錄下面是啟動(dòng)文件，STM32F10x_StdPeriph_Driver存放的是STM32固件庫(kù)源碼文件。源文件目錄下面的inc目錄存放的是stm32f10x_xxx.h頭文件，無(wú)需改動(dòng)。src目錄下面放的是stm32f10x_xxx.c格式的固件庫(kù)源碼文件。每一個(gè).c文件和一個(gè)相應(yīng)的.h文件對(duì)應(yīng)。這里的文件也是固件庫(kù)的核心文件，每個(gè)外設(shè)對(duì)應(yīng)一組文件。Libraries文件夾里面的文件在我們建立工程的時(shí)候都會(huì)使用到。core_cm3.c和core_cm3.h文件提供了進(jìn)入Cortex-M3內(nèi)核的接口，這是ARM公司提供，我們永遠(yuǎn)都不需要修改這兩個(gè)文件，它們位于\Libraries\CMSIS\CM3\CoreSupport目錄下。和CoreSupport同一級(jí)還有一個(gè)DeviceSupport文件夾。DeviceSupport\ST\STM32F10xt文件夾下面主要存放一些啟動(dòng)文件以及比較基礎(chǔ)的寄存器定義以及中斷向量定義的文件。這個(gè)目錄下面有三個(gè)文件：system_stm32f10x.c，system_stm32f10x.h以及stm32f10x.h文件。其中system_stm32f10x.c和對(duì)應(yīng)的頭文件system_stm32f10x.h文件的功能是設(shè)置系統(tǒng)以及總線時(shí)鐘，這個(gè)里面有一個(gè)非常重要的SystemInit()函數(shù)，這個(gè)函數(shù)在我們系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候都會(huì)調(diào)用，用來(lái)設(shè)置系統(tǒng)的整個(gè)時(shí)鐘系統(tǒng)。stm32f10x.h這個(gè)文件就相當(dāng)重要了，只要是做STM32開發(fā)，就幾乎時(shí)刻都要查看這個(gè)文件相關(guān)的定義。這個(gè)文件打開可以看到，里面非常多的結(jié)構(gòu)體以及宏定義。這個(gè)文件里面主要是系統(tǒng)寄存器定義聲明以及包裝內(nèi)存操作。在DeviceSupport\ST\STM32F10x同一級(jí)還有一個(gè)startup文件夾，這個(gè)文件夾里面放的文件是啟動(dòng)文件。在\startup\arm目錄下，我們可以看到8個(gè)startup開頭的.s文件，分別為對(duì)應(yīng)于不同容量的芯片啟動(dòng)文件。對(duì)于F103系列，主要是用其中3個(gè)啟動(dòng)文件：startup_stm32f10x_ld.s：適用于小容量產(chǎn)品，F(xiàn)LASH≤32K；startup_stm32f10x_md.s：適用于中等容量產(chǎn)品，64K≤FLASH≤128K；startup_stm32f10x_hd.s：適用于大容量產(chǎn)品，256K≤FLASH。以STM32F103ZET6為例，該芯片屬于大容量產(chǎn)品，其啟動(dòng)文件選擇startup_stm32f10x_hd.s。啟動(dòng)文件是用匯編語(yǔ)言編寫的，系統(tǒng)上電后將首先執(zhí)行啟動(dòng)文件。啟動(dòng)文件主要執(zhí)行以下工作：(1)初始化堆棧(2)定義中斷向量表以及中斷函數(shù)(3)初始化PC指針，令其=Reset_Handler(4)進(jìn)入Reset_Handler后，先調(diào)用SystemInit系統(tǒng)初始化函數(shù)(5)最終調(diào)用main函數(shù)進(jìn)入C的世界7.3.2創(chuàng)建庫(kù)函數(shù)工程

1．整理工程文件夾我們?cè)陔娔X任意位置創(chuàng)建一個(gè)文件夾，命名為“庫(kù)函數(shù)模板創(chuàng)建”，然后在其下面新建3個(gè)文件夾（文件夾命名可任意，這里根據(jù)文件類型命名），如下：(1)Obj文件夾：用于存放編譯產(chǎn)生的c/匯編/鏈接的列表清單、調(diào)試信息、hex文件、預(yù)覽信息、封裝庫(kù)等文件。(2)User文件夾：用于存放用戶編寫的main.c、stm32f10x.h頭文件、stm32f10x_conf.h配置文件、stm32f10x_it.c和stm32f10x_it.h中斷函數(shù)文件。這些文件都可以從固件庫(kù)中復(fù)制得到。(3)Libraries文件夾：用于存放CMSIS標(biāo)準(zhǔn)和STM32外設(shè)驅(qū)動(dòng)文件。在此文件夾下新建2個(gè)文件夾，分別命名為CMSIS和STM32F10x_StdPeriph_Driver，這些文件夾命名都是直接復(fù)制固件庫(kù)相應(yīng)的文件夾名。CMSIS文件夾用于存放一些CMSIS標(biāo)準(zhǔn)文件和啟動(dòng)文件，從固件庫(kù)中復(fù)制相應(yīng)的文件放入我們自建的CMSIS文件夾下，所包含的文件如下圖所示。STM32F10x_StdPeriph_Driver可直接將固件庫(kù)中相應(yīng)目錄下的內(nèi)容復(fù)制過(guò)來(lái)。里面存放的是STM32標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)驅(qū)動(dòng)文件，src目錄存放的是外設(shè)驅(qū)動(dòng)的源文件，inc目錄存放的是對(duì)應(yīng)的頭文件。至此，就已經(jīng)將創(chuàng)建庫(kù)函數(shù)模板所需的固件庫(kù)文件復(fù)制過(guò)來(lái)了，接下來(lái)就可以建立新工程了。2．建立工程打開Keil5軟件，新建一個(gè)工程，填寫工程名稱，但是要注意使用英文來(lái)命名，這里我們命名為Template，直接保存在最開始創(chuàng)建的“庫(kù)函數(shù)模板創(chuàng)建”文件夾下。具體步驟如下圖所示。3．選擇CPU型號(hào)根據(jù)所使用的CPU的具體型號(hào)來(lái)選擇，這里仍以STM32F103ZET6芯片為例，芯片選擇過(guò)程如圖所示。選擇完CPU點(diǎn)擊OK后會(huì)彈出在線添加固件庫(kù)文件的界面，如下圖所示。我們這里手動(dòng)進(jìn)行添加，不需要此步，所以直接關(guān)閉即可。在線添加固件庫(kù)文件的界面4．給工程添加文件給工程添加文件就是將前面創(chuàng)建的“庫(kù)函數(shù)模板創(chuàng)建”文件夾下的文件和自己編寫的源代碼添加到工程中。雙擊Group文件夾就會(huì)出現(xiàn)添加文件的路徑，然后選擇文件即可。如果我們將“庫(kù)函數(shù)模板創(chuàng)建”目錄下的文件都添加到Group這個(gè)默認(rèn)組中，顯然是非?；靵y的，對(duì)于我們查找工程文件和工程維護(hù)極其不方便，因此這里需要根據(jù)文件類型來(lái)構(gòu)建新的工程組。創(chuàng)建新的工程組的操作步驟如下圖所示?？梢赃x擇快捷圖標(biāo)來(lái)進(jìn)行創(chuàng)建工程組，也可以在工程列表下右鍵“Target1”選擇“ManageProjectItems...”，如左圖所示。為了工程目錄更加清晰及方便文件查找，新建User、Startup、StdPeriph_Driver和CMSIS工程組。User組用于存放User文件夾下的源文件，Startup組用于存放STM32的啟動(dòng)文件，StdPeriph_Driver組用于存放STM32外設(shè)的驅(qū)動(dòng)源文件、CMSIS組用于存放CMSIS標(biāo)準(zhǔn)文件，比如系統(tǒng)總線時(shí)鐘等初始化源文件。創(chuàng)建好的工程目錄組如右圖所示。接下來(lái)就需要將對(duì)應(yīng)的一些文件添加到工程目錄組中，這樣才能進(jìn)行程序的開發(fā)。添加工程文件步驟如下圖所示。第1步，點(diǎn)擊圖標(biāo)，彈出界面。第2步，選擇要添加的工程組。第3步，點(diǎn)擊添加文件，會(huì)彈出添加文件對(duì)話框。第4步，選擇對(duì)應(yīng)文件夾內(nèi)的文件。文件類型默認(rèn).c文件，如果需要添加其他類型的文件(如啟動(dòng)文件的類型是.s)，則需要進(jìn)行第5步，更改文件類型。第6步，點(diǎn)擊“Add”按鈕完成文件添加。將所有文件添加至對(duì)應(yīng)工程組后，如圖所示。在StdPeriph_Driver工程組中我們只添加了2個(gè)源文件，對(duì)于STM32程序開發(fā)，通常這2個(gè)文件都是需要的。其他的外設(shè)源文件根據(jù)是否使用外設(shè)而添加，如果把所有的源文件都加進(jìn)來(lái)也是沒(méi)有問(wèn)題的，只不過(guò)工程在編譯的時(shí)候會(huì)比較慢，所以原則是使用到哪個(gè)外設(shè)就添加哪個(gè)外設(shè)的源文件。5．配置工程這一步的配置工作非常重要，很多人編寫程序編譯后發(fā)現(xiàn)找不到HEX文件，還有的人后面做printf實(shí)驗(yàn)時(shí)打印不出信息，這些問(wèn)題都是在這個(gè)地方?jīng)]有配置好導(dǎo)致的。(1)如圖所示，第1步，點(diǎn)擊“工程目標(biāo)選項(xiàng)”進(jìn)入配置(或Project->OptionsforTarget)。第2步，選中Target選項(xiàng)卡。第3步，勾選“UseMicroLib”選項(xiàng)，主要是為了后面printf重定向輸出使用。其他的設(shè)置保持默認(rèn)即可。(2)Output選項(xiàng)卡中把輸出文件夾定位到我們工程目錄下的Obj文件夾，如果想在編譯的過(guò)程中生成hex文件，那么需要勾選CreateHEXFile選項(xiàng)。如圖所示。(3)Listing選項(xiàng)卡中把輸出文件夾也定位到我們工程目錄下的Obj文件夾。其他設(shè)置默認(rèn)。如圖7.25所示。(4)C/C++選項(xiàng)卡配置。因?yàn)閯?chuàng)建的是庫(kù)函數(shù)工程模板，所以需要在對(duì)處理器類型和庫(kù)進(jìn)行宏定義，在Define這一欄中填寫兩個(gè)宏：USE_STDPERIPH_DRIVER,STM32F10X_HD注意它們之間有一個(gè)英文符的逗號(hào)，如下圖。通過(guò)這兩個(gè)宏就可以對(duì)STM32F10x系列芯片進(jìn)行庫(kù)開發(fā)，因?yàn)樵趲?kù)源碼內(nèi)支持很多F1系列芯片，通過(guò)這個(gè)宏就可以選擇到底是用哪種芯片的庫(kù)驅(qū)動(dòng)。同理USE_STDPERIPH_DRIVER這個(gè)宏也是類似的原理。設(shè)置好了宏，還需要將我們前面添加到工程組中的文件路徑包括進(jìn)來(lái)，同樣還是在C/C++選項(xiàng)卡中，具體步驟如圖所示。第1步，點(diǎn)擊“…”按鈕，彈出一個(gè)添加頭文件路徑的對(duì)話框。第2步，然后點(diǎn)擊添加路徑按鈕，新建一個(gè)空路徑列表。第3步，點(diǎn)擊“…”按鈕，會(huì)彈出瀏覽文件夾對(duì)話框。第4步，選擇對(duì)應(yīng)的頭文件路徑，這個(gè)頭文件路徑就是工程組中那些文件的頭文件路徑。第5步，選擇好后點(diǎn)擊“確定”按鈕，回到添加頭文件路徑的對(duì)話框。重復(fù)2、3、4、5步直到所有頭文件路徑添加完成。第6步，點(diǎn)擊“OK”按鈕完成設(shè)置。最后添加好的頭文件路徑如圖7.28。(5)選擇下載調(diào)試工具。這個(gè)選項(xiàng)根據(jù)所使用的下載調(diào)試器來(lái)選擇，比如：ST-Link，如圖所示。(6)下載復(fù)位并運(yùn)行設(shè)置。如圖7.30所示，在Utilities選項(xiàng)卡內(nèi)點(diǎn)擊“Settings”按鈕，彈出如圖7.31所示對(duì)話框，選擇FlashDownload選項(xiàng)卡，勾選“ResetandRun”選項(xiàng)，當(dāng)程序下載進(jìn)去后CPU自動(dòng)復(fù)位運(yùn)行，如果不勾上，程序下載進(jìn)去后需按下復(fù)位鍵才能運(yùn)行。6．編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的main.c完成工程配置后，雙擊工程組中的main.c文件會(huì)發(fā)現(xiàn)里面有很多代碼，這是因?yàn)槲覀冎苯訌腟T公司提供的模板上復(fù)制過(guò)來(lái)的，所以我們把main.c文件內(nèi)的所有內(nèi)容刪除，寫上一個(gè)如下所示的簡(jiǎn)單的main程序。#include"stm32f10x.h"intmain(){while(1){}}最后編譯一下工程，編譯后結(jié)果0錯(cuò)誤0警告，表明創(chuàng)建的庫(kù)函數(shù)模板完全正確。到這一步庫(kù)函數(shù)工程模板創(chuàng)建完成。7.4KEIL5的使用技巧本節(jié)主要內(nèi)容 7.4.1文本美化 7.4.2語(yǔ)法檢測(cè)和代碼提示 7.4.3快速注釋與快速消注釋

西安文理學(xué)院自動(dòng)化教研室7.4.1文本美化文本美化，主要是設(shè)置一些關(guān)鍵字、注釋、數(shù)字等的顏色和字體。KEIL5提供了自定義字體顏色的功能?？梢栽诠ぞ邨l上點(diǎn)擊(配置對(duì)話框)彈出如圖所示界面。在該對(duì)話框中，先設(shè)置Encoding為ChineseGB2312(Simplified)，以更好的支持簡(jiǎn)體中文(否則，拷貝到其他地方的時(shí)候，中文可能是一堆的問(wèn)號(hào))。然后設(shè)置Tabsize為4