第04章LED燈控制與KeilMDK工程框架

第4章LED燈控制與KeilMDK工程框架第一頁(yè)，共八十五頁(yè)。1STM32F103通用目的輸入輸出口2STM32F103庫(kù)函數(shù)用法3KeilMDK工程框架4LED燈閃爍實(shí)例目錄第二頁(yè)，共八十五頁(yè)。4.1STM32F103通用目的輸入輸出口第三頁(yè)，共八十五頁(yè)。

STM32F103ZET6微控制器具有7個(gè)16位的GPIO口，記為GPIOx（x=A,B,...,G），共占用了112個(gè)管腳圖4-1GPIO端口結(jié)構(gòu)第四頁(yè)，共八十五頁(yè)。

4.1.1GPIO寄存器這里的x＝A,B,...,G，各個(gè)GPIO端口寄存器的基地址可查圖2-4，每個(gè)寄存器的讀寫操作必須按整個(gè)字（32位）進(jìn)行每個(gè)GPIO口具有7個(gè)寄存器2個(gè)32位的配置寄存器（GPIOx_CRL和GPIOx_CRH）2個(gè)32位的數(shù)據(jù)寄存器（GPIOx_IDR和GPIOx_ODR）1個(gè)32位的置位/清零寄存器（GPIOx_BSRR）1個(gè)16位的清零寄存器（GPIOx_BRR）1個(gè)32位的配置鎖定寄存器（GPIOx_LCKR）第五頁(yè)，共八十五頁(yè)。

偏移地址名稱類型復(fù)位值說明0x00CRL讀/寫0x44444444配置寄存器低位（每個(gè)端口4位）0x04CRH讀/寫0x44444444配置寄存器高位（每個(gè)端口4位）0x08IDR讀0x000016位輸入數(shù)據(jù)寄存器0x0CODR讀/寫0x000016位輸出數(shù)據(jù)寄存器0x10BSRR寫0x00000000位置位/復(fù)位寄存器0x14BRR寫0x0000位復(fù)位(清零)寄存器0x18LCKR讀/寫0x00000配置鎖定寄存器4.1.1GPIO寄存器第六頁(yè)，共八十五頁(yè)。注：(1)ODR=1：上拉，ODR=0：下拉(2)01/10/11依次對(duì)應(yīng)最大輸出頻率為10MHz/2MHz/50MHzCNF[1:0]MODE[1:0]輸入配置CNF[1:0]MODE[1:0](2)輸出配置0000模擬輸入0001/10/11通用推挽輸出0100浮空輸入(復(fù)位狀態(tài))0101/10/11通用開漏輸出1000上拉/下拉輸入(1)1001/10/11復(fù)用推挽輸出1100保留1101/10/11復(fù)用開漏輸出每個(gè)端口的4個(gè)配置位是CNF[1:0]和MODE[1:0]第七頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-4端口置位/清零寄存器GPIOx_RSRR圖中的BRy和BSz寫入0無效；BRy寫入1，則清零相應(yīng)的端口管腳；BSz寫入1，則置位相應(yīng)的端口管腳。例如，使GPIOE的第5管腳輸出高電平，則使用語句“GPIOE_RSRR＝(1uL<<5);”；使GPIOE端口的第11管腳輸出低電平，則使用語句“GPIOE_RSRR=(1uL<<11)<<16;”。如果使用端口輸出數(shù)據(jù)寄存器GPIOE_ODR，則上述兩個(gè)操作為“讀出—修改—寫回”處理，其語句為“GPIOE_ODR&=~(1uL<<5);”和“GPIOE_ODR|=(1uL<<11)”，顯然，直接寫寄存器GPIOE_RSRR速度更快。第八頁(yè)，共八十五頁(yè)。上述使用GPIOx_RSRR清零某個(gè)GPIO端口的特定管腳時(shí)，有一個(gè)左移16位（“<<16”）的操作，因?yàn)榍辶慵拇嫫魑挥贕PIOx_RSRR的高16位，為了省掉這個(gè)操作，GPIO模塊還具有一個(gè)16位的端口清零寄存器GPIOx_BRR（偏移地址：0x14，復(fù)位值為0x0），每位記為BRy（y=0,1,...,15），各位寫入0無效，寫入1清零相應(yīng)的端口管腳。例如，使GPIOE端口的第11管腳輸出低電平，則可使用語句“GPIOE_BRR=(1uL<<11);”。配置鎖定寄存器GPIOx_LCKR（偏移地址：0x18，復(fù)位值為0x0），用于鎖定配置寄存器GPIOx_CRL和GPIOx_CRH的值，如圖4-5所示。第九頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-5配置鎖定寄存器GPIOx_LCKR在圖4-5中，LCK[15:0]對(duì)應(yīng)著GPIO端口的16個(gè)管腳，例如，LCKy＝1，則GPIO端口的第y腳的配置被鎖定，如果LCKy=0，則其配置是可以更新的。一旦某個(gè)GPIO管腳的配置被鎖定，只有再次“復(fù)位GPIO口”，才能解鎖。鎖定某個(gè)管腳的配置的方法為，使該管腳對(duì)應(yīng)的LCKy為1，然后，向LCKK順序執(zhí)行：寫入1、寫入0、寫入1、讀出0、讀出1（其間LCK[15:0]的值不能改變）。例如，要鎖定GPIOE端口的第5腳和第11腳的配置，則使用以下語句：第十頁(yè)，共八十五頁(yè)。GPIOE_LCKR=(1uL<<11)|(1uL<<5);

GPIOE_LCKR=(1uL<<16)|(1uL<<11)|(1uL<<5);GPIOE_LCKR=(1uL<<11)|(1uL<<5);GPIOE_LCKR=(1uL<<16)|(1uL<<11)|(1uL<<5);v1=GPIOE_LCKR;v2=GPIOE_LCKR;

//（這里v1和v2為無符號(hào)32位整型）。

上面提到的“復(fù)位GPIO口”是由復(fù)位與時(shí)鐘控制模塊（RCC）管理的，此外，GPIO模塊（或其他外設(shè)模塊）在使用前，必須通過RCC給相應(yīng)的模塊提供時(shí)鐘源，相關(guān)的寄存器有APB2外設(shè)復(fù)位寄存器（RCC_APB2RSTR，偏移地址：0x0C）和APB2外設(shè)時(shí)鐘有效寄存器（RCC_APB2ENR，偏移地址：0x18），由圖2-4可知，RCC模塊的基地址為0x40021000。

第十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-6APB2外設(shè)復(fù)位寄存器RCC_APB2RSTR圖4-7APB2外設(shè)時(shí)鐘有效寄存器RCC_APB2ENR第十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。APB2外設(shè)復(fù)位寄存器RCC_APB2RSTR（復(fù)位值為0x0）和APB2外設(shè)時(shí)鐘有效寄存器RCC_APB2ENR（復(fù)位值為0x0）如圖4-6和圖4-7所示。對(duì)于圖4-6中的RCC_APB2RSTR寄存器，各位寫入0無效，寫入1則復(fù)位相應(yīng)的片上外設(shè)；對(duì)于圖4-7的RCC_APB2ENR寄存器，各位寫入0關(guān)閉相應(yīng)外設(shè)的時(shí)鐘，寫入1開放相應(yīng)外設(shè)的時(shí)鐘。例如，要使用GPIOE口，則需要執(zhí)行語句：RCC_APB2ENR|=RCC_APB2ENR|(1uL<<6);啟動(dòng)GPIOE口的時(shí)鐘源。第十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。4.1.2AFIO寄存器（AlternateFunction）AFIO寄存器的基地址為0x40010000，STM32F103ZET6共包括7個(gè)AFIO寄存器（復(fù)位值均為0x0）:事件控制寄存器AFIO_EVCR（偏移地址：0x0）替換功能重映射寄存器AFIO_MAPR（偏移地址：0x04）外部中斷配置寄存器AFIO_EXTICR1（偏移地址：0x08）外部中斷配置寄存器AFIO_EXTICR2（偏移地址：0x0C）外部中斷配置寄存器AFIO_EXTICR3（偏移地址：0x10）外部中斷配置寄存器AFIO_EXTICR4（偏移地址：0x14）替換功能重映射寄存器AFIO_MAPR2（偏移地址：0x1C）第十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。位號(hào)名稱屬性含義31:8

保留7EVOE可讀可寫設(shè)為1，Cortex內(nèi)核的EVENTOUT事件輸出端配置到PORT[2:0]和PIN[3:0]指定的管腳6:4PORT[2:0]可讀可寫可設(shè)為000b、001b、…、100b依次對(duì)應(yīng)PA、PB、…、PE口3:0PIN[3:0]可讀可寫可設(shè)為0000b、0001b、…、1111b依次對(duì)應(yīng)選定GPIO口的第0位、第1位、…、第15位對(duì)應(yīng)的管腳表4-1事件控制寄存器AFIO_EVCR

事件控制寄存器AFIO_EVCR如表4-1所示。第十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。表4-2替換功能重映射寄存器AFIO_MAPR位號(hào)名稱屬性含義31:27

保留26:24SWJ_CFG[2:0]只寫可設(shè)為000b~100b，依次表示JTAG和SW功能可用、JTAG和SW功能可用（無NJTRST）、只有SW可用、JTAG和SW不可用23:21

保留20ADC2_ETRG_REMAP可讀可寫清0表示ADC2外部常規(guī)觸發(fā)端為EXTI11，置1表示ADC2外部常規(guī)觸發(fā)端為TIM8_TRGO19ADC2_ETRGINJ_REMAP可讀可寫清0表示ADC2外部注入觸發(fā)端為EXTI15，置1表示ADC2外部注入觸發(fā)端為TIM8_Channel418ADC1_ETRG_REMAP可讀可寫清0表示ADC1外部常規(guī)觸發(fā)端為EXTI11，置1表示ADC1外部常規(guī)觸發(fā)端為TIM8_TRGO第十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。17ADC1_ETRGINJ_REMAP可讀可寫清0表示ADC1外部注入觸發(fā)端為EXTI15，置1表示ADC1外部注入觸發(fā)端為TIM8_Channel416TIM5CH4_IREMAP可讀可寫清0表示定時(shí)器5通道4與PA3連接，置1表示定時(shí)器5通道4與LSI時(shí)鐘連接15

保留14:13CAN_REMAP[1:0]可讀可寫為00b，關(guān)閉CAN通道；為01b表示CAN_RX與PB8連接、CAN_TX與PB9連接；為10b表示CAN_RX與PD0連接、CAN_TX與PD1連接12TIM4_REMAP可讀可寫清0表示TIM4無重映射；置1表示TIM4_CH1、TIM4_CH2、TIM4_CH3和TIM4_CH4依次映射到PD12~PD1511:10TIM3_REMAP[1:0]可讀可寫為00b表示TIM3無重映射；為01b保留；為10b表示部分映射（CH1/PB4、CH2/PB5）；為11b表示全映射（CH1/PC6、CH4/PC7、CH3/PC8、CH4/PC9）9:8TIM2_REMAP[1:0]可讀可寫為00b表示TIM2無重映射；為01b表示部分映射（CH1/ETR/PA15、CH2/PB3）；為10b表示部分映射（CH3/PB10、CH4/PB11）；為11b表示全映射（CH1/ETR/PA15、CH2/PB3、CH3/PB10、CH4/PB11）第十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。9:8TIM2_REMAP[1:0]可讀可寫為00b表示TIM2無重映射；為01b表示部分映射（CH1/ETR/PA15、CH2/PB3）；為10b表示部分映射（CH3/PB10、CH4/PB11）；為11b表示全映射（CH1/ETR/PA15、CH2/PB3、CH3/PB10、CH4/PB11）7:6TIM1_REMAP[1:0]可讀可寫為00b表示TIM1無重映射；為01b表示部分映射（BKIN/PA6、CH1N/PA7、CH2N/PB0、CH3N/PB1）；為10b保留；為11b表示全映射（ETR/PE7、CH1/PE9、CH2/PE11、CH3/PE13、CH4/PE14、BKIN/PE15、CH1N/PE8、CH2N/PE10、CH3N/PE12）5:4USART3_REMAP[1:0]可讀可寫為00b表示USART3無重映射；為01b表示部分映射（TX/PC10、RX/PC11、CK/PC12）；為10b保留；為11b表示全映射（TX/PD8、RX/PD9、CK/PD10、CTS/PD11、RTS/PD12）3USART2_REMAP可讀可寫清0表示USART2無重映射；置1表示映射關(guān)系（CTS/PD3、RTS/PD4、TX/PD5、RX/PD6、CK/PD7）2USART1_REMAP可讀可寫清0表示USART1無重映射；置1表示映射關(guān)系（TX/PB6、RX/PB7）1I2C1_REMAP可讀可寫清0表示I2C1無重映射；置1表示映射關(guān)系（SCL/PB8、SDA/PB9）0SP11_REMAP可讀可寫清0表示SPI無重映射；置1表示映射關(guān)系（NSS/PA15、SCK/PB3、MISO/PB4、MOSI/PB5）第十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。外部中斷配置寄存器AFIO_EXTICR1、AFIO_EXTICR2、AFIO_EXTICR3和AFIO_EXTICR4的含義如表4-3所示。寄存器位號(hào)名稱含義AFIO_EXTICR431:16保留EXTIm[3:0]，m=0,1,...,15表示外部中斷m，可取值為000b、001b、…、0110b，依次表示PA口、PB口、…、PG口。例如，設(shè)置PE口的第3管腳為外部中斷3的輸入端，則配置EXTI3[3:0]為4（即0100b）。15:12EXTI15[3:0]11:8EXTI14[3:0]7:4EXTI13[3:0]3:0EXTI12[3:0]AFIO_EXTICR331:16保留表4-3外部中斷配置寄存器AFIO_EXTICR1~4第十九頁(yè)，共八十五頁(yè)。AFIO_EXTICR231:16保留

15:12EXTI7[3:0]11:8EXTI6[3:0]7:4EXTI5[3:0]3:0EXTI4[3:0]AFIO_EXTICR131:16保留替換功能重映射寄存器AFIO_MAPR2只有第10位有效，其余位保留。第10位符號(hào)為FSMC_NADV，可讀可寫屬性，為0表示FSMC_NADV與外部端口PB7相連接；為1表示FSMC_NADV無連接。第二十頁(yè)，共八十五頁(yè)。4.2STM32F103庫(kù)函數(shù)用法第二十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。了解了STM32F103ZET6的GPIO寄存器，就可以操作GPIO口了。例如，令PB5（即GPIOB的第5腳）輸出高電平，可以使用語句：GPIOB->ODR|=(1uL<<5);或GPIOB->BSRR=(1uL<<5);這里的GPIOB是定義在文件stm32f10x.h中的結(jié)構(gòu)體指針，如程序段：第二十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。GPIOB的定義1typedefstruct2{3__IOuint32_tCRL;4__IOuint32_tCRH;5__IOuint32_tIDR;6__IOuint32_tODR;7__IOuint32_tBSRR;8__IOuint32_tBRR;9__IOuint32_tLCKR;10}GPIO_TypeDef;第二十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。11#definePERIPH_BASE((uint32_t)0x40000000)12#defineAPB2PERIPH_BASE(PERIPH_BASE+0x10000)13#defineGPIOB_BASE(APB2PERIPH_BASE+0x0C00)14#defineGPIOB((GPIO_TypeDef*)GPIOB_BASE)1516GPIOB->ODR&=~(1uL<<5);17GPIOB->ODR|=(1uL<<5);第二十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。程序段4-2自定義GPIOB_ODR寄存器1#defineGPIOB_ODR*(unsignedint*)0x40010C0C23GPIOB_ODR&=~(1uL<<5);4GPIOB_ODR|=(1uL<<5);第二十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。

意法半導(dǎo)體公司針對(duì)STM32F10x微控制器的全部外設(shè)提供了可以抽象訪問的庫(kù)函數(shù)，所謂的“抽象訪問”是指當(dāng)訪問片內(nèi)外設(shè)時(shí)，不需要關(guān)心片內(nèi)外設(shè)寄存器的地址和各位的函義，而是通過庫(kù)函數(shù)定義的見名知義的常量和函數(shù)調(diào)用直接訪問，例如，訪問PB5：用寄存器方式時(shí)，需要了解PB口的各個(gè)寄存器及其地址，還要了解PB5在各個(gè)寄存器中的位置用庫(kù)函數(shù)方式時(shí)，根據(jù)庫(kù)函數(shù)文件中定義的端口常量如GPIO_PIN_5、GPIO_Mode_Out_PP、GPIO_Speed_50MHz等和函數(shù)如GPIO_Init和GPIO_SetBits等進(jìn)行訪問這些常量和函數(shù)大都見名知義，并且意法半導(dǎo)體制作了STM32庫(kù)函數(shù)手冊(cè)，方便查詢和使用第二十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。表4-4庫(kù)函數(shù)相關(guān)的文件序號(hào)庫(kù)函數(shù)文件庫(kù)函數(shù)頭文件描述1stm32f10x_adc.cstm32f10x_adc.hADC模塊庫(kù)函數(shù)（36個(gè)）2stm32f10x_bkp.cstm32f10x_bkp.h備份寄存器BKP模塊庫(kù)函數(shù)（12個(gè)）3stm32f10x_can.cstm32f10x_can.hCAN模塊庫(kù)函數(shù)（24個(gè)）4stm32f10x_crc.cstm32f10x_crc.hCRC模塊庫(kù)函數(shù)（6個(gè)）5stm32f10x_dac.cstm32f10x_dac.hDAC模塊庫(kù)函數(shù)（12個(gè)）6stm32f10x_dma.cstm32f10x_dma.hDMA模塊庫(kù)函數(shù)（11個(gè)）7stm32f10x_exti.cstm32f10x_exti.h外部中斷模塊庫(kù)函數(shù)（8個(gè)）8stm32f10x_flash.cstm32f10x_flash.hFLASH模塊庫(kù)函數(shù)（28個(gè)）9stm32f10x_fsmc.cstm32f10x_fsmc.hFSMC模塊庫(kù)函數(shù)（19個(gè)）10stm32f10x_gpio.cstm32f10x_gpio.hGPIO模塊庫(kù)函數(shù)（18個(gè)）11stm32f10x_i2c.cstm32f10x_i2c.hI2C模塊庫(kù)函數(shù)（33個(gè)）第二十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。12stm32f10x_iwdg.cstm32f10x_iwdg.h內(nèi)部獨(dú)立看門狗模塊庫(kù)函數(shù)（6個(gè)）13stm32f10x_pwr.cstm32f10x_pwr.h功耗控制PWR模塊庫(kù)函數(shù)（9個(gè)）14stm32f10x_rcc.cstm32f10x_rcc.hRCC模塊庫(kù)函數(shù)（32個(gè)）15stm32f10x_rtc.cstm32f10x_rtc.hRTC模塊庫(kù)函數(shù)（14個(gè)）16stm32f10x_sdio.cstm32f10x_sdio.hSDIO模塊庫(kù)函數(shù)（30個(gè)）17stm32f10x_spi.cstm32f10x_spi.hSPI模塊庫(kù)函數(shù)（23個(gè)）18stm32f10x_tim.cstm32f10x_tim.hTIM模塊庫(kù)函數(shù)（87個(gè)）19stm32f10x_usart.cstm32f10x_usart.hUSART模塊庫(kù)函數(shù)（29個(gè)）20stm32f10x_wwdg.cstm32f10x_wwdg.hWWDG模塊庫(kù)函數(shù)（8個(gè)）21misc.cmisc.hNVIC和SysTick庫(kù)函數(shù)（4個(gè)+1個(gè)）22

stm32f10x_conf.h包括了序號(hào)1~21的全部庫(kù)函數(shù)頭文件第二十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。

由表4-4可知，庫(kù)函數(shù)全部的文件都是開源的C語言代碼，常量定義和函數(shù)聲明位于.h文件中，函數(shù)體位于.c文件中，例如，在stm32f10x_gpio.h中有以下宏定義語句和函數(shù)聲明：程序段4-3stm32f10x_gpio.h中的一個(gè)宏定義語句和一個(gè)函數(shù)聲明1#defineGPIO_Pin_5((uint16_t)0x0020)2voidGPIO_SetBits(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin);第二十九頁(yè)，共八十五頁(yè)。而在相應(yīng)的stm32f10x_gpio.c文件中有以下函數(shù)：

程序段4-4stm32f10x_gpio.c文件中的GPIO_SetBits函數(shù)1voidGPIO_SetBits(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin)2{3/*Checktheparameters*/4assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));5assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));67GPIOx->BSRR=GPIO_Pin;8}第三十頁(yè)，共八十五頁(yè)。

程序段4-3中，GPIO_Pin_5為常數(shù)(1uL<<5)。程序段4-4中，第4~5行為調(diào)用宏函數(shù)assert_param檢查函數(shù)GPIO_SetBits的兩個(gè)參數(shù)的合法性，第7行為寫寄存器GPIOx_BSRR。

現(xiàn)在結(jié)合程序段4-1中的第14行和程序段4-3和程序段4-4，可知語句“GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5)；”表示PB5口設(shè)為1。

因此，將PB5口設(shè)為1，用寄存器方式為“GPIOB->BSRR=(1uL<<5)；”，用庫(kù)函數(shù)方式為“GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5)；”，顯然后者封裝了寄存器的各種信息，可讀性更好，更接近自然語言。如果使用庫(kù)函數(shù)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，需要對(duì)表4-4中的文件，特別.h文件中每個(gè)常量和函數(shù)的含義做細(xì)致的研究，這需要花一定的時(shí)間。第三十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。4.3KeilMDK工程框架第三十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。第三十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-8工程01文件夾結(jié)構(gòu)安裝好KeilMDK后，會(huì)在桌面上顯示快捷圖標(biāo)“KeilMDKuVision5”，鼠標(biāo)左鍵雙擊該圖標(biāo)進(jìn)入圖4-9所示窗口。第三十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-9KeilMDK工作主界面在圖4-9中，單擊“芯片支持包安裝快捷鈕”進(jìn)入圖4-10所示界面。第三十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-10芯片支持包在線安裝窗口第三十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。

圖4-10中的“Device”一欄中顯示了KeilMDK開發(fā)環(huán)境所支持的芯片系列。在圖4-10中，至少要安裝圖中所示的STM32F103系列的芯片支持包，前文提到的stm23f10x.h文件就位于該支持包內(nèi)。

回到圖4-9，在其中單擊菜單“Project|NewμVisionProject...”（“|”后的表示子菜單項(xiàng)），彈出圖4-11所示窗口。第三十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-11創(chuàng)建新工程對(duì)話框第三十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。在圖4-10中，選擇目錄“D:\STM32F103ZET6工程\工程01\PRJ”，然后，在“文件名”一項(xiàng)中，輸入工程文件名為“MyPrj”，點(diǎn)擊“保存(S)”進(jìn)入圖4-12所示窗口。圖4-12選擇目標(biāo)芯片型號(hào)對(duì)話框第三十九頁(yè)，共八十五頁(yè)。

在圖4-12中，選擇芯片STM32F103ZE，在“Description”中將顯示該芯片的資源情況。在圖4-12中單擊“OK”按鈕進(jìn)入圖4-13所示窗口。

在圖4-13中，選中“Core”、“DSP”、“GPIO”和“Startup”，依次表示向工程中添加Cortex-M3內(nèi)核支持庫(kù)、數(shù)字信號(hào)處理算法庫(kù)、通用目的輸入輸出口驅(qū)動(dòng)庫(kù)和芯片啟動(dòng)代碼文件。當(dāng)使用數(shù)字信號(hào)處理算法庫(kù)中的函數(shù)時(shí)，需要在用戶程序文件中包括頭文件“arm_math.h”，DSP算法庫(kù)中包含了大量經(jīng)過優(yōu)化的數(shù)學(xué)函數(shù)，可實(shí)現(xiàn)代數(shù)運(yùn)算、復(fù)數(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、數(shù)字濾波器和統(tǒng)計(jì)處理等，例如，浮點(diǎn)數(shù)的正弦、余弦和開方運(yùn)算分別對(duì)應(yīng)著以下三個(gè)函數(shù)：float32_ty=arm_sin_f32(float32_tx);float32_ty=arm_cos_f32(float32_tx);arm_sqrt_f32(float32_tx,float32_t*y);第四十頁(yè)，共八十五頁(yè)。

圖4-13添加運(yùn)行時(shí)（Run-Time）環(huán)境第四十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-14工程01工作界面-I第四十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。

在圖4-14中，工程管理器顯示新建的工程為MyPrj，保存為“D:\STM32F103ZET6工程\工程01\PRJ\MyPrj.uvprojx”?？尚薷墓こ坦芾砥髦械哪繕?biāo)“Target1”和分組“SourceGroup1”的名稱，單擊“工程管理快捷鈕”進(jìn)入圖4-15所示窗口。

在圖4-15中，將原來的目標(biāo)“Target1”修改為“STM32F103ZET6”，即所使用的芯片型號(hào)；將原來的分組“SourceGroup1”刪除，新建兩個(gè)分組“USER”和“BSP”（注意，這里的分組名與工程在硬件中的保存目錄名沒有直接的關(guān)系）。點(diǎn)擊“OK”按鈕進(jìn)入圖4-16所示窗口。第四十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-15編輯工程管理器中的各項(xiàng)第四十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-16工程01工作界面-II第四十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。

在圖4-16中，工程管理器中有兩個(gè)分組，即“USER”和“BSP”，這兩個(gè)分組分別用于管理用戶程序文件和板級(jí)支持包文件。圖4-16中顯示了常用的快捷按鈕，如“新建文檔按鈕”用于打開一個(gè)文檔輸入窗口進(jìn)行程序編輯；“在線調(diào)試快捷鈕”用于在線仿真調(diào)試；“編譯、編譯鏈接、全部編譯鏈接”三個(gè)快捷鈕分別用于編譯當(dāng)前活躍文件、編譯鏈接修改過的源文件和全部編譯鏈接整個(gè)工程文件；“下載工程可執(zhí)行代碼到目標(biāo)芯片”用于將編譯鏈接成功后的.hex目標(biāo)代碼寫入到STM32F103ZET6芯片的Flash存儲(chǔ)器中。在圖4-16中，鼠標(biāo)右鍵單擊“STM32F103ZET6”，在其彈出的菜單中選擇“OptionsforTarget'STM32F103ZET6'...Alt+F7”，進(jìn)入到圖4-17所示窗口。第四十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-17目標(biāo)選項(xiàng)卡第四十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。

在圖4-17中，選中“IROM1”，長(zhǎng)度為0x80000（即512kBFLASH）；選中“IRAM1”，長(zhǎng)度為“0x10000”（即64kBSRAM）。在圖4-17中，選擇“Output”頁(yè)面，進(jìn)入圖4-18所示窗口。

在圖4-18中，設(shè)定工程生成的目標(biāo)文件名為MyPrj，所在的路徑為“.\Objects\MyPrj”，即工程所在路徑下的“D:\STM32F103ZET6工程\工程01\PRJ\Objects\MyPrj”，然后，選中“CreateHEXFile”復(fù)選框，表示編譯鏈接后產(chǎn)生HEX格式的目標(biāo)文件。在圖4-18中選擇“C/C++”選項(xiàng)卡，進(jìn)入圖4-19所示窗口。第四十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-18“Output”輸出目標(biāo)文件路徑和格式選項(xiàng)卡第四十九頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-19“C/C++”選項(xiàng)卡

第五十頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-20“Debug”選項(xiàng)卡第五十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。

在圖4-19中，“IncludePaths”中指定工程編譯時(shí)搜索文件的路徑，這里的“.”表示工程所在的路徑，即“D:\STM32F103ZET6工程\工程01\PRJ\”，“..”表示工程所在路徑的上一個(gè)路徑，即“D:\STM32F103ZET6工程\工程01\”。然后，在圖4-19中選擇“Debug”選項(xiàng)卡，進(jìn)入圖4-20所示窗口。

在圖4-20中，由于這里使用了ULINK2仿真器，所以選擇了“ULINK2/MECotexDebugger”，選中“Runtomain()”表示在線真調(diào)試時(shí)，程序計(jì)數(shù)器指針PC自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到main函數(shù)執(zhí)行，否則，PC將跳轉(zhuǎn)到匯編語言編寫的啟動(dòng)文件startup_stm32f10x_hd.s中的Reset_Handler標(biāo)號(hào)去執(zhí)行。在圖4-20中單擊“Settings”按鈕進(jìn)入圖4-21所示窗口。第五十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-21ULINK2仿真連接對(duì)話框第五十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-22FLASH編程算法選擇對(duì)話框第五十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。

如果STM32F103戰(zhàn)艦V3開發(fā)板已上電，且ULINK2連接正常，則圖4-21中將顯示Cortex-M3的IDCODE為“0x1BA01477”，表示連接正常。STM32F103ZET6支持JTAG和SW兩種調(diào)試方式，圖4-21中的“Port”可選SW或JTAG。在圖4-21中選擇“FlashDownload”選項(xiàng)卡，進(jìn)入圖4-22所示窗口。

在圖4-22中，添加FLASH編程算法“STM32F10xHigh-densityFlash”，然后，單擊“OK”按鈕回到圖4-20，在圖4-20中單擊“OK”按鈕回到圖4-16，這樣基于KeilMDK軟件開發(fā)環(huán)境的工程框架就配置好了。第五十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。4.4LED燈閃爍實(shí)例

在STM32F103戰(zhàn)艦V3開發(fā)板集成了2個(gè)LED燈，如圖3-12所示。由圖3-12、圖3-3和圖3-6可知，LED0燈由PB5控制，LED1燈由PE5控制。下面介紹LED燈閃爍控制的工程設(shè)計(jì)實(shí)例。4.4.1寄存器類型工程實(shí)例

在圖4-16基礎(chǔ)上，新建文件led.c和led.h保存在子文件夾“BSP”下。然后，新建文件main.c、includes.h和vartypes.h，保存在子文件夾“USER”下。接著，將led.c文件添加到工程管理器的“BSP”分組下，將main.c文件添加到工程管理器的“USER”分組下，如圖4-23所示。注意，圖4-23中工程管理器中的分組名與子文件夾的名稱是相同的，但是二者沒有聯(lián)系，分組名可以使用各種符號(hào)和漢字。第五十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-23工程01工作界面-III第五十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。下面依次介紹工程01中的各個(gè)文件，如程序段4-5至程序段4-9所示。

程序段4-5文件vartypes.h1//:vartypes.h23#ifndef_VARTYPES_H4#define_VARTYPES_H56typedefunsignedcharInt08U;7typedefsignedcharInt08S;8typedefunsignedshortInt16U;9typedefsignedshortInt16S;10typedefunsignedint

Int32U;11typedefsignedintInt32S;第五十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。1213typedeffloatFloat32;1415typedefenum{LED_ON,LED_OFF}LEDState;1617#endif

頭文件vartypes.h是用戶自定義的變量類型文件。程序段4-5中，第3、4行和第17行構(gòu)成預(yù)編譯處理，由于頭文件vartypes.h被工程中的多個(gè)源文件包括，使用預(yù)編譯處理指令可保證該頭文件僅被包括一次。第6~11行依次定義了自定義變量類型：無符號(hào)8位整型、有符號(hào)8位整型、無符號(hào)16位整型、有符號(hào)16位整型、無符號(hào)32位整型和有符號(hào)32位整型。第13行定義了32位浮點(diǎn)型自定義變量類型。第15行定義了枚舉型自定義類型，用于定義LED燈的狀態(tài)，LED_ON和LED_OFF分別用于表示LED燈的開和關(guān)的狀態(tài)。第五十九頁(yè)，共八十五頁(yè)。程序段4-6文件includes.h1//:includes.h23#include"stm32f10x.h"45#include"vartypes.h"6#include"led.h"

頭文件includes.h是工程中總的包括頭文件，包括了工程中用到的其余全部頭文件，該includes.h頭文件被全部用戶源文件所包括。程序段4-6中第3行包括了系統(tǒng)頭文件stm32f10x.h，該頭文件中宏定義了STM32F103ZET6芯片的全部片內(nèi)外設(shè)的寄存器。第5行包括了頭文件vartypes.h，該頭文件為用戶自定義的變量卷類型頭文件。第6行包括了闊大文件led.h，該頭文件聲明了源文件led.c中定義的函數(shù)的原型。第六十頁(yè)，共八十五頁(yè)。程序段4-7文件main.c1//:main.c23#include"includes.h"45voidDelay(Int32U);67intmain(void)8{9 LEDInit();10 for(;;)11 {12 LED(0,LED_ON);13 LED(1,LED_OFF);14 Delay(500);第六十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。15 LED(0,LED_OFF);16 LED(1,LED_ON);17 Delay(500);18 }19}2021voidDelay(Int32Uu)22{23 Int32Ui,j;24 for(i=0;i<u;i++)25 for(j=0;j<12000;j++);26}第六十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。

程序段4-8文件led.h1//:led.h23#include"vartypes.h"45#ifndef_LED_H6#define_LED_H78voidLEDInit(void);9voidLED(Int08U,LEDState);1011#endif第六十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。本書工程中，每個(gè)源文件都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的頭文件，用于聲明源文本中定義的函數(shù)。第3行包括了頭文件vartypes.h，因?yàn)榈?行的函數(shù)聲明用到了自定義變量類型Int08U和LEDState；第8行聲明了LEDInit函數(shù)；第9行聲明了LED函數(shù)。

程序段4-9文件led.c1//:led.c23#include"includes.h"45voidLEDInit(void)6{第六十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。7 RCC->APB2ENR|=(1uL<<3)|(1uL<<6);8 GPIOB->CRL|=(1uL<<20);9 GPIOB->CRL&=~((1uL<<21)|(1uL<<22)|(1uL<<23));10 11 GPIOE->CRL|=(1uL<<20);12 GPIOE->CRL&=~((1uL<<21)|(1uL<<22)|(1uL<<23));13}1415voidLED(Int08Uw,LEDStates)16{17 switch(w)18 {19 case0:20 if(s==LED_ON)21 GPIOB->BRR=(1uL<<5);第六十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。22 else23 GPIOB->BSRR=(1uL<<5);24 break;25 case1:26 if(s==LED_ON)27 GPIOE->BRR=(1uL<<5); 28 else29 GPIOE->BSRR=(1uL<<5);30 break;31 default:32 break;33 } 34}第六十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。

文件led.c是LED燈的驅(qū)動(dòng)文件，包括了兩個(gè)函數(shù)，即LEDInit和LED。第8~9行配置PB5為推挽輸出，最大速率為10MHz（參見圖4-2）；第11~12行配置PE5為推挽輸出，最大速率為10MHz（參見圖4-2）。第15~34行為L(zhǎng)ED函數(shù)，該函數(shù)有兩個(gè)參數(shù)w和s，w取0表示LED0，w取1表示LED1；s取值LED_ON，表示相應(yīng)的LED燈點(diǎn)亮，s取值LED_OFF，表示相應(yīng)的LED燈熄滅。在LED函數(shù)中，第17行判斷w的值，如果為0，則第20~24行被執(zhí)行，如果第20行為真，則第21行點(diǎn)亮LED0，否則熄滅LED0（第23行）；如果w的值為1，則第26~30行被執(zhí)行，如果第26行為真，則點(diǎn)亮LED1（第27行），否則熄滅LED1（第29行）。

工程01的執(zhí)行過程如圖4-24所示、第六十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-24工程01的執(zhí)行流程

由圖4-24可知，工程01上電復(fù)位后，首先執(zhí)行位于文件system_stm32f10x.c中的SystemInit函數(shù)，用于將STM32F103ZET6的時(shí)鐘由8MHz調(diào)整到72MHz（除此之外，在啟動(dòng)文件startup_stm32f10x_hd.s中還為C語言函數(shù)分配了堆?？臻g）；然后，轉(zhuǎn)到main函數(shù)執(zhí)行；進(jìn)入到main函數(shù)后，首先調(diào)用LEDInit函數(shù)初始化LED燈的控制；接著進(jìn)入無限循環(huán)體，依次循環(huán)執(zhí)行“LED0亮、LED1滅——延時(shí)約1秒——LED0滅、LED1亮——延時(shí)約1秒”。其中，LED0亮和LED1滅是main函數(shù)調(diào)用led.c文件中的LED函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，延時(shí)函數(shù)Delay位于主文件main.c中，由for循環(huán)實(shí)現(xiàn)。第六十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。4.4.2庫(kù)函數(shù)類型工程實(shí)例第六十九頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-25工程02目錄和文件結(jié)構(gòu)

圖4-25中的src子目錄包括了表4-4中“庫(kù)函數(shù)文件”一欄中的全部文件，inc子目錄包括了表4-4中“庫(kù)函數(shù)頭文件”一欄中的全部文件。第七十頁(yè)，共八十五頁(yè)。在工程02中，修改圖4-19所示的“C/C++”選項(xiàng)卡，如圖4-26所示，即添加兩個(gè)全局的宏定義常量STM32F10X_HD和USE_STDPERIPH_DRIVER，并且，編譯的搜索路徑改為“..\BSP;..\USER;.\RTE;..\STM32F10x_FWLib;..\STM32F10x_FWLib\inc”。這里添加的宏定義常量USE_STDPERIPH_DRIVER，是因?yàn)樵谖募tm32f10x.h中有以下語句：

程序段4-10文件stm32f10x.h中的語句1#ifdefUSE_STDPERIPH_DRIVER#include"stm32f10x_conf.h“3#endif

由于庫(kù)函數(shù)文件是針對(duì)STM23F10x全系列的微控制器，宏定義常量STM32F10X_HD表示僅使得那些STM32F103ZET6相關(guān)的常量和函數(shù)有效。第七十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-26“C/C++”選項(xiàng)卡第七十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。在工程管理器中，新建分組“LIB”，將目錄“D:\STM32F103ZET6工程\工程02\STM32F10x_FWLib\src”下的文件“stm32f10x_gpio.c”和“stm32f10x_rcc.c”添加到分組“LIB”下（當(dāng)然，可以將src子目錄下的全部文件都添加到分組LIB下，這里僅添加了本工程中用到的源文件），如圖4-27所示。第七十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。圖4-27工程02工作窗口第七十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。

相對(duì)于工程01的文件，工程02只需要修改led.c文件，如程序段4-11所示。

程序段4-11文件led.c1//:led.c23#include"includes.h"45voidLEDInit(void)6{7 GPIO_InitTypeDefg;8 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);9 10 g.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;第七十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。11 g.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;12 g.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;13 GPIO_Init(GPIOB,&g);14 15 g.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;16 g.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;17 g.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;18 GPIO_Init(GPIOE,&g);19}2021voidLED(Int08Uw,LEDStates)//w-which(1or2),s-state(LED_ONorLED_OFF)第七十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。22{23 switch(w)24 {25 case0:26 if(s==LED_ON)27 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);28 else29 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);30 break;31 case1:32 if(s==LED_ON)33