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【嵌入式10】stm32CubeMX+Keil使用HAL库点灯,并使用逻辑分析仪观察周期

2023-05-16

stm32CubeMX+Keil使用HAL库点灯,并使用逻辑分析仪观察周期

  • 一、题目要求
  • 二、STM32CubeMX简介
    • 1、利用CubeMX新建工程点亮LED灯
      • 1）前期准备
      • 2）新建工程
    • 2、界面讲解
    • 3、配置引脚
    • 4、时钟源配置
    • 5、工程管理
    • 6、添加代码
    • 7、编译及烧录
    • 8、效果
  • 三、keil观察3个GPIO端口的输出波形
    • 1、设置仿真模式
    • 2、使用逻辑分析仪
  • 四、总结

一、题目要求

安装 stm32CubeMX，配合Keil，分别尝试使用寄存器地址方式（汇编或C，不限） 和HAL库这两种方式，完成下列任务：

1、重做上一个LED流水灯（博客【嵌入式08】）作业，即用GPIO端口完成3只LED红绿灯的周期闪烁。

2、在没有示波器条件下，可以使用Keil的软件仿真逻辑分析仪功能观察管脚的时序波形，更方便动态跟踪调试和定位代码故障点。 请用此功能观察3个GPIO端口的输出波形，并分析其波形反映的时序状态正确与否，高低电平转换周期（LED闪烁周期）实际为多少。

二、STM32CubeMX简介

STM32CubeMX 是 ST 意法半导体近几年来大力推荐的STM32 芯片图形化配置工具，目的就是为了方便开发者， 允许用户使用图形化向导生成C 初始化代码，可以大大减轻开发工作，时间和费用，提高开发效率。STM32CubeMX几乎覆盖了STM32 全系列芯片。
在CubeMX上，通过傻瓜化的操作便能实现相关配置，最终能够生成C语言代码，支持多种工具链，比如MDK、IAR For ARM、TrueStudio等 省去了我们配置各种外设的时间，大大的节省了时间。

关于STM32CubeMX的安装教程，可参考此博客https://blog.csdn.net/as480133937/article/details/98885316

1、利用CubeMX新建工程点亮LED灯

1）前期准备

在本次实验中，使用到的STM32硬件为，STM32F103C8T6；
软件为，STM32CubeMX软件、KEIL MDK-arm软件，以及STM32F1xxHAL库

2）新建工程

搜索芯片型号–>选择芯片–>创建工程

1 在主界面选择File–>New Project 或者直接点击ACCEE TO MCU SELECTOR
2 进行芯片型号选择，一般直接在左上角搜索自己的芯片型号即可。
在这里插入图片描述
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2、界面讲解

在这里插入图片描述

  1. 左侧为MCU外设资源选择

在这里插入图片描述

  • Categories 种类选择，将MCU各种外设和资源分类，供用户选择使用；
  • A-Z 顺序选择，MCU的外设资源按A-Z排序，供用户选择使用。
  1. 中间为外设配置

这里可以选择外设的各种功能，选择串口模式（异步、同步、半双工）串口接收终端，和串口DMA传输等。

  1. 右侧为预览界面

这里分为引脚预览和系统预览

引脚预览可以查看引脚配置了什么功能，和各个引脚的位置；
任意点击一个引脚即可设置该引脚的各种功能。
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淡黄色这种颜色表示不可配置引脚，电源专用引脚以黄色突出显示，其配置不能更改。

在这里插入图片描述
深黄色这种颜色表示你配置了一个I/O口的功能，但是没有初始化对应外设功能，引脚处于no mode状态。

在这里插入图片描述
绿色表示配置成功。

系统预览是查看配置的各种外设和GPIO的状态

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右侧第三个对勾图标，表示没有问题；
右侧第二个图标则表示警告，对应配置出现问题，点击该选项即可在外设配置界面进行查看。

3、配置引脚

只需把目标LED对应引脚设置为GPIO_Output即可，按照我在上上篇博客的管脚分配，这里我仍然去选择相同管脚，即PB0 PB5 PA1。
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4、时钟源配置

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即配置32的时钟树框图，默认时钟是使用内部RC振荡器。
配置RCC使用外部时钟源，操作如图
在这里插入图片描述
在中间格子配置为72MHz，回车；
在这里插入图片描述
弹出小窗口点击ok，即可完成配置。
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5、工程管理

设置完MCU后，可以进行对工程文件的配置了。
在Project处，这里就是工程的各种配置，我们只用到有限几个，其他的默认即可 。
注意 存储目录不可以有中文

在这里插入图片描述
然后点击Code Generator，进行进一步配置。
在这里插入图片描述
点击GENERATE CODE 创建工程，等待一段时间后，成功打开了工程文件。

6、添加代码

在main.c文件的main函数下的while循环中，添加下面几行代码即可。


	  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_RESET);
	  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_SET);
	  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET);
	  HAL_Delay(1000);

	  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_SET);
	  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_RESET);
	  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET);
	  HAL_Delay(1000);
	  
	  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_SET);
	  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_SET);
	  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_RESET);
	  HAL_Delay(1000);

在这里插入图片描述

提醒：所有自己编写的代码请放在/* USER CODE BEGIN XXX / / USER CODE END XXX */之间；
这样我们修改工程的时候你自己写的代码就不会被删除。

7、编译及烧录

编译发现没有报错，那么进行烧录啦。
在这里插入图片描述

将C8T6与USB转TTL相连，接入电脑端，打开FlyMcu进行烧录在这里插入图片描述

8、效果

在这里插入图片描述

三、keil观察3个GPIO端口的输出波形

在没有示波器条件下，可以使用Keil的软件仿真逻辑分析仪功能观察管脚的时序波形，更方便动态跟踪调试和定位代码故障点。 请用此功能观察第1题中3个GPIO端口的输出波形，并分析其波形反映的时序状态正确与否，高低电平转换周期（LED闪烁周期）实际为多少。

1、设置仿真模式

在使用仿真模式时，需要进行Debug模式设置，下图是Debug设置模式。
在这里插入图片描述

注意在Debug设置里下面两项内容进行更改：
Dialog DLL默认是DARMSTM.DLL
Parameter默认是-pSTM32F103VC

2、使用逻辑分析仪

设置完成后，开启调试模式，打开逻辑分析仪
在这里插入图片描述

界面如下
在这里插入图片描述

给逻辑分析仪中添加要观察的IO口
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
可以通过以下几种方法查询IO口可以输入的名字

方法一：在左下角命令行输入dir vtreg命令，查看有哪些引脚可以被检测
在这里插入图片描述

方法二：直接复制最开头也可在这里插入图片描述
方法三：直接在敲PORTA.,PORTB.出来目标端口
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方法四（推荐）：直接以 PORTX >> X 的形式输入，内容取决于代码中定义的管脚

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注意！！务必将Display Type处设置为Bit！！

设置好之后，逻辑分析仪左侧会出现刚才设置的两个IO口，点击全速运行
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执行一段时间后，点击停止按钮即可
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得到的波形图如下：
在这里插入图片描述
当波形有问题时，可以点击左侧管脚，再点击Auto尝试。
在这里插入图片描述
观察每次变化的时间，其实只有0.69s，并没有实际定义的1000ms。

四、总结

HAL库提供的可视化界面大大提高了编程效率，无需再利用代码去配置管脚了，效果很好，受益匪浅，以后会多加利用。
人眼看到以为的1s和实际时间还是有所偏差，因此可以利用逻辑分析仪进行。

参考
[1] https://blog.csdn.net/as480133937/article/details/98885316
[2] https://blog.csdn.net/as480133937/article/details/98947162
[3] https://blog.csdn.net/qq_20222919/article/details/100037901

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