下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
在计算上安装Keil MDK-ARM 5、STM32CubeMX软件、ST-Link驱动软件。
通过安装编程软件，引入知识产权的版权意识和规范意识。
师生共同思考：工作所用软件是不是正版软件，在今后的工作中如何遵守国家法律，不做侵犯知识产权的事情。
Keil MDK-ARM 5是基于Cortex-M、Cortex-R4处理器的嵌入式应用程序。MDK-ARM专为微控制器设计的，不仅功能强大，而且易学易用。STM32是ARM Cortex系列的微处理芯片，广泛应用于工业控制、消费电子、物联网、通信设备、医疗服务、安防监控等领域。
STM32CubeMX是ST（意法半导体）公司推荐的STM32芯片图形化配置工具，允许用户使用图形化向导生成C语言初始化代码，可以减少开发工作，节省时间，节约费用。
ST-Link是用于STM8和STM32微控制器的在线调试器、编程器、下载器，具有SWIM,JTAG/SWD等通信接口，用于与STM8或STM32微控制器进行通信（各版本有差异）。
软件安装应用任务是要求学生在计算机上安装Keil MDK-ARM 5和STM32CubeMX软件，并新建一个STM32F103工程，编译、下载到STM32F103主控板上，使程序运行成功。
嵌入式系统概念及STM32处理器介绍
嵌入式系统（Embedded System）是以应用为中心，以计算机技术为基础，用于控制、监视或者辅助操作机器和设备，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统，其应用领域如图1.1所示。
图1.1 嵌入式产品应用领域
以应用为中心是指强调嵌入式系统的目标满足用户的特定需求。
专用性是指嵌入式系统的应用场合大多对可靠性、实施性有较高要求，决定了服务于特定应用的专用系统是嵌入式系统的主流模式，并不是强调系统的通用性和可扩展性。
以计算机技术为核心，嵌入式系统的最基本支撑技术大致包括集成电路设计技术、系统结构技术、传感器检测技术、嵌入式操作系统和实时操作系统技术、通信技术、低功耗技术、特定应用领域的数据分析、信号处理和控制优化技术等。它们围绕计算机的基本原理，集成特定的专用设备，形成一个嵌入式系统。
本书所使用的嵌入式系统处理器为STM32F103VBT6，如图1.2所示。该系统处理器的内部结构使其具有72 MHz CPU的高速和高达1 MB的闪存。
图1.2 STM32F103VBT6实物图
STM32系统ARM Cortex-M3，如图1.3所示，32位闪存处理器工作时具有低功耗、低电压并结合实时功能的极佳性能。拥有多达43个可屏蔽中断通道和16个优先级，7路通用DMA，包含4种不同定时器7个，5个高速通信串口，2个SPI和IIC接口，2个16路AD转换通道，兼容1个全速USB设备。
图1.3 STM32系统ARM Cortex-M3
本书所使用的开发板，如图1.4所示。
图1.4 开发板及其功能模块
嵌入式开发板外设资源：4个8×8点阵、2个4位数码管、1块显示屏、数字温湿度传感器、外接直流电机、type-c供电接口等。
开发平台及工具的安装
1）Keil 5的安装
嵌入式系统STM32F103芯片使用的编辑软件是Keil uVision 5，安装步骤如下：
①前往官网下载安装包，下载完成后，双击Keil安装包中的MDK 530安装程序图标，开始安装，如图1.5所示。
图1.5 Keil安装包中的MDK 530安装程序
②弹出“Setup MDK-ARM V5.30”对话框，单击“Next”按钮，如图1.6所示。
图1.6 “Setup MDK-ARM V5.30”对话框
③在“License Agreement”中选中“I agree to all the terms of the preceding License Agreement”，单击“Next”按钮，弹出“路径选择”对话框，如图1.7所示。
④将路径更改为“D盘”，单击“Next”按钮进行下一步操作，如图1.8所示。
⑤在弹出的“Customer Informaton”对话框中填写用户信息，如图1.9所示。
⑥可以任意填写，如直接填写“1”，单击“Next”按钮进行下一步操作，如图1.10所示。
⑦在弹出的“Setup Status”窗口中，进度条显示系统自动安装的进度，等待安装完成。安装完成后，系统弹出“Keil MDK-ARM Setup completed”对话框，单击“Finish”按钮即可，如图1.11所示。
图1.7 “License Agreement”对话框
图1.8 “路径选择确认”对话框
图1.9 “用户信息填写”对话框1
图1.10 “用户信息填写”对话框2
图1.11 “Keil程序安装完成”对话框
⑧离线安装驱动的方法（见图1.14—图1.16）：当用户已经获取了官网提供的离线安装驱动程序包时，可直接单击驱动安装程序包进行离线安装。官网提供存在两个离线安装驱动程序包，以“Keil. STM32F1xx_DFP. 2.3.0”和“Keil. STM32NUCLEO_BSP. 1.3.0”两个安装驱动程序包为例。两个离线安装驱动程序包安装步骤相同，这里只示范“Keil.STM32F1xx_DFP. 2.3.0”离线安装驱动程序包的安装操作过程，双击打开图标“Keil.STM32F1xx_DFP. 2.3.0”程序包，如图1.12所示。
⑨系统默认驱动程序包安装解压路径与Keil软件安装路径一致，单击“Next”按钮进行安装。在随后的“Installation Status”窗口中，显示安装进度，等待安装完成，如图1.13所示。
图1.12 双击打开“Keil. STM32F1xx_DFP. 2.1.0”程序包
图1.13 解压安装驱动程序包
⑩程序驱动包解压安装完成，单击“Finish”按钮，结束程序驱动包解压安装，如图1.14所示。
图1.14 驱动器程序包解压安装完成
2）STM32CubeMX的安装
安装Keil程序后，为了更简单、快捷地建立工程，可安装STM32CubeMX软件，该软件适合初学者，使其能快速学习和适应软件。STM32CubeMX运行环境搭建包括两个部分：一是Java运行环境安装；二是STM32CubeMX软件安装。Java运行环境和STM32CubeMX软件都可以在官网上找到最新的版本。
①Java运行环境安装。双击图标“jdk-11.0.9_windows-x64_bin”打开驱动程序，如图1.15所示。
图1.15 STM32CubeMX安装驱动程序
②单击“下一步”按钮，如图1.16所示。
图1.16 “驱动程序”对话框
③选择安装路径，选择“更改”，如图1.17所示。
④将路径更改到“H”盘“H: \Program Files\Java \jdk-11.0.9 \”进行安装，其他选项采用默认设置，单击“确认”按钮，如图1.18所示。
⑤路径确认完成后，单击“下一步”进行安装，如图1.19所示；等待安装完成后，自动关闭窗口。
⑥安装Java运行环境后，单击“STM32CubeMX”安装软件图标，如图1.20所示。
⑦进入“STM32CubeMX”安装界面，单击“Next”按钮，如图1.21所示。
⑧选择“I accept the terms of this license agreement”，单击“Next”按钮，随后勾选两个复选框，单击“Next”按钮，如图1.22所示。
图1.17 驱动程序安装路径
图1.18 更改文件目录
图1.19 安装文件夹路径修改确认
图1.20 STM32CubeMX安装软件图标
图1.21 “STM32CubeMX安装软件”对话框
图1.22 “确认”对话框
⑨选择自定义安装路径。这里直接更改到“H”盘，再单击“Next”按钮，如图1.23所示。
图1.23 选择程序安装路径
⑩在弹出的警告菜单中，选择“OK”按钮进行下一步操作，如图1.24所示。
图1.24 选择“OK”
⑪接下来，在“STM32CubeMX Shortcuts setup”窗口中，相关快捷方式选择项默认即可，如有其他需要可以自行选择，单击“Next”按钮，如图1.25所示。
图1.25 确认快捷方式选择
⑫在“STM32CubeMX Package installation”中，再次单击“Next”按钮，等待安装包安装完成，程序安装完成后，单击“Done”按钮完成安装，如图1.26所示。
图1.26 STMCubeMX安装程序
⑬双击刚刚安装好的“STM32Cube MX”快捷方式图标，打开软件，在弹出的软件界面中单击“Help”按钮，再单击方框中的“Manage embedded software packages”按钮进入软件固件发布页面，找到需要的芯片型号[这里勾选“STM32Cube MCU Package for STM32F1 Series（Size:160.4 MB）”版本]，单击“Install Now”按钮，进行下一步操作，然后等待下载完成，单击“OK”按钮完成芯片软件固件联机下载，如图1.27、图1.28所示。
图1.27 芯片软件固件发布下载选择
图1.28 芯片软件固件联机下载
3）ST-LINK下载驱动安装
①安装ST-LINK驱动：打开文件夹ST-LINK_USB_V2_Driver，根据自己的计算机系统分别安装两个软件，即64位系统安装64位结尾文件，32位安装86位结尾文件，这里以64位系列为例，如图1.29所示。
图1.29 64位系统安装包
②打开安装包，单击下一页等待安装，如图1.30所示。
图1.30 ST-LINK安装软件对话框
③安装完成，单击“完成”按钮关闭对话框，如图1.31所示。
图1.31 驱动安装完成
4）STM32Cube MX工程的建立
STM32 Cube MX工程的建立
STM32Cube MX是一个图形化的工具，也是配置和初始化C代码的生成器，能够自动生成开发初期关于芯片相关的初始化代码。它涵盖了STM32所有系列的芯片，包含示例和样本、中间组件和硬件抽象层，可直观地选择STM32微处理器。
STM32Cube MX工程的建立如下：
①打开STM32Cube MX，单击“ACCESS TO MCU SELECTOR”按钮进入“芯片或开发板”选择界面，如图1.32所示。
图1.32 开始建立工程
②芯片或者开发板选择界面的主要功能是指定芯片或者开发板型号，或者可以根据用户的需求来选择芯片型号或开发板型号。在搜索框中输入MCU型号的关键字，以STM32F103VBT6为例，如图1.33所示。
图1.33 搜索关键字
③在“芯片\开发板”列表框中，列出符合型号的芯片，双击列表中的芯片型号，进入配置界面，如图1.34所示。
图1.34 芯片工程配置界面
④在左边的列表中选取所需的功能，进行使能或参数设定；中间是参数设定详情页；右边是MCU管脚配置情况一览图，如图1.35所示。
图1.35 配置界面详细图
⑤可在管脚配置一览图中配置开发者所需使用的功能。例如，PB0的输出配置，如图1.36所示。
图1.36 PB0的输出配置
⑥配置MCU时钟信号，采用默认配置的8 MHz时钟频率，如图1.37所示。
图1.37 MCU时钟信号配置
⑦工程的综合配置，在“Project Manager”中配置该工程的名字路径、开发软件以及工程文件的选择，其他采用默认设置。单击“GENERATE CODE”生成工程文件。工程创建成功，如图1.38所示。
⑧创建成功后，单击“Open Project”，跳转到Keil 5中，编译下载程序，无错误无警告，如图1.39所示。
图1.38 设置工程文件配置
图1.39 文件编译下载
STM32开发板介绍及调试
完整安装Keil 5,ST-LINK和STM32CubaMX，建立一个基础工程。
