《M144Z-M3最小系统板使用指南——STM32F103版》第七章 HAL库版本MDK工程创建

正点原子运营

第七章 HAL库版本MDK工程创建

1）实验平台：正点原子 M144Z-M3 STM32F103最小系统板

2) 章节摘自【正点原子】M144Z-M3最小系统板使用指南——STM32F103版

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在上一章的内容中简单介绍了HAL库，本章将详细讲解使用HAL库创建MDK工程的步骤，本章创建好的MDK工程存放路径为A盘à4，程序源码à标准例程à实验0 基础入门实验à实验0-2 新建工程实验-HAL库版本，读者在创建工程时若遇到问题，可打开该工程进行对比。

本章分为如下几个小节：

7.1 HAL库版本MDK工程创建

7.2 下载验证

7.1 HAL库版本MDK工程创建

HAL库版本MDK工程的创建可分为四个步骤，如下：

①：构建工程文件夹

②：添加文件到工程目录

③：创建MDK工程

④：配置MDK工程

7.1.1 构建工程文件夹

构建工程文件夹前需要先确定工程文件夹结构，建议初学者使用本书配套实验例程工程的文件夹结构，该工程文件夹结构也是正点原子所有实验例程的工程文件夹结构，读者可任意打开一个本书配到的实验例程根目录，如下图所示：                                 

图7.1.1.1 工程文件夹结构

该工程文件夹结构清晰，其中各个子文件夹的作用如下表所示：

表7.1.1.1 工程子文件夹介绍

接下来，就按照上面介绍的工程文件夹结构构件工程文件夹，如下图所示：

图7.1.1.2 构建工程文件夹

上图中还另外添加了keilkill.bat的脚本文件和readme.txt文本文件，其中keilkill.bat脚本文件用于清除工程文件夹中编译工程产生的中间文件，方便工程的存档和传输，readme.txt文本文件主要是对该工程的描述，包括工程功能、使用的硬件资源等信息。

7.1.2 添加文件到工程目录

在该步骤中，涉及了五个文件夹，如下：

①：Drivers文件夹

Drivers文件夹用于存放与硬件相关的驱动文件，如下表所示：

表7.1.2.1 Drivers文件夹介绍

其中CMSIS和STM32F1xx_HAL_Driver都可以从STM32CubeF1中获取；而SYSTEM文件夹是正点原子提供的系统级核心驱动代码，主要提供了系统时钟初始化、延时、串口收发等基础功能，读者可在本书配套的任意一个实验例程中获取到该文件夹；BSP文件夹为开发板板级支持包驱动代码，在初次创建工程时留空即可，在后续的实验中会逐渐完善BSP文件夹。

添加好文件的Drivers文件夹，如下图所示：   

图7.1.2.1 Drivers文件夹

②：Middlewares文件夹

Middlewares文件夹用于存放正点原子提供的中间组件（USMART、MALLOC等）和第三方中间组件（FatFs、FreeRTOS等）在初次创建工程时，并不会用到这些中间组件，因此留空即可。

③：Output文件夹

Output文件夹用户存放MDK工程编译后产生的二进制文件和编译过程文件等，这些文件均由MDK软件在进行工程编译的时候产生，留空即可。

④：Projects文件夹

Projects文件夹主要用于存放MDK的工程文件，在Projects文件夹中创建一个MDK-ARM的空文件夹，用于下文创建MDK工程时，存放MDK的工程文件，如以下图所示：     

图7.1.2.2 Projects文件夹

⑤：User文件夹

User文件夹用于存放用户编写的应用代码，例如main.c等，main.c文件中提供了main()函数（必须有该函数），对于初次创建的工程，可以从“实验0-2 新建工程实验-HAL库版本”的工程中复制。另外，在该文件夹下还会存放stm32f1xx_hal_conf.h、stm32f1xx_it.c和stm32f1xx_it.h这三个文件，其中stm32f1xx_hal_conf.h文件主要用于配置HAL库，其他两个文件主要是用于管理程序中的中断服务函数，这三个文件直接从“实验0-2 新建工程实验-HAL库版本”的工程中复制即可。

添加好文件的User文件夹，如下图所示：

图7.1.2.3 User文件夹

7.1.3 创建MDK工程

在完成了以上两大步骤后，接下来可以开始创建MDK工程了，首先打开MDK软件，依次点击菜单栏中的ProjectàNew uVision Project，如下图所示：

图7.1.3.1 新建MDK工程

随后在弹出的窗口中选择工程文件的保存路径和工程文件名，如下图所示：

图7.1.3.2 保存工程文件

点击保存后，会弹出选择设备的窗口，其实就是选择所使用的MCU型号，这里选择STMicroelectronicsàSTM32F1 SeriesàSTM32F103àSTM32F103ZE，如下图所示：

图7.1.3.3 选择MCU型号

正确选择MCU型号并点击“OK”按钮后，会弹出RTE（Run Time Environment，运行时环境，由MDK提供）的管理窗口，本文配套的所有实验例程均不使用RTE，点击窗口下方的“Cancel”按钮关闭窗口即可。

至此，就能看到MDK工程的一个雏形了，如下图所示：  

图7.1.3.4 MDK工程雏形

7.1.4 配置MDK工程

配置MDK工程主要就是为工程添加一些源码文件，以及对MDK工程进行一些配置等。

在添加源码文件之前，先创建一些分组，使工程的结构更加清晰明了。点击工具栏上的 按钮打开工程项目管理窗口，在工程项目管理窗口中可以管理工程目标名和项目分组，按照下图所示，需改工程目标名并创建几个项目分组，如下图所示：

图7.1.4.1 工程项目管理窗口

上图中共创建了五个项目分组，但还未向分组中添加项目文件，接下来分别介绍各个项目分组中应该添加那些项目文件。

①    ：Startup项目分组

Startup用于存放启动文件，对于STM32F103VE型号的MCU，其启动文件的路径为DriversàCMSISàDeviceàSTàSTM32F1xxàSourceàTemplatesàarmàstartup_stm32f103xe.s，添加项目文件后的Startup项目分组，如下图所示：

图7.1.4.2 Startup项目分组

②：User项目分组

User主要用于存放用户的应用代码及其相关的文件，如下图所示：

图7.1.4.3 User项目分组

main.c文件的路径为Useràmain.c；

system_stm32f1xx.c文件的路径为DriversàCMSISàDeviceàSTàSTM32F1xxàSourceàTemplatesàsystem_stm32f1xx.c；

stm32f1xx_it.c文件的路径为Useràstm32f1xx_it.c。

③：Drivers/SYSTEM项目分组

Drivers/SYSTEM用于存放SYSTEM文件夹中的C源文件，如下图所示：

图7.1.4.4 Drivers/SYSTEM项目分组

sys.c、delay.c和usart.c文件的路径均在Drivers/SYSTEM文件夹中。

④：Drivers/STM32F1xx_HAL_Driver项目分组

Drivers/STM32F1xx_HAL_Driver用于存放HAL库中的C源文件，如下图所示：

图7.1.4.5 Drivers/STM32F1xx_HAL_Driver项目分组

这部分的文件可以按需添加，以减少工程的编译时间。HAL库C源文件的路径为Drivers/STM32F1xx_HAL_Driver/src。

⑤：Readme项目分组

Readme用于存放工程根目录下的readme.txt文本文件，如下图所示：

图7.1.4.6 Readme项目分组

至此，项目文件基本添加完毕，后续读者应根据实际需求再往工程中添加所需的项目文件。

接下来点击工具栏上的 按钮，打开Optionsfor Target窗口，首先可以看到Target选项卡中的ARM Compiler默认选择了“Use default compiler version 6”即AC6，由于STM32F1xx_SDK并不支持AC6，因此要将该选项修改为“Usedefault compiler version 5”即AC5，如下图所示：

图7.1.4.7Target选项卡

接着是Output选项卡，点击“Select Folder for Objects…”按钮指定编译输出的文件保存路径为工程根目录下的Output文件夹中，再勾选“Create HEX File”使工程成功编译后生成Hex文件，方便后续通过串口烧录程序，如下图所示：

图7.1.4.8Output选项卡

接着是Listing选项卡，点击“Select Folder for Listing…”按钮指定map等文件的输出目录为根文件夹下的Output文件夹，如下图所示：

图7.1.4.9 Listing选项卡

接着是User选项卡，默认情况下，MDK软件会在工程成功编译后自动进入调试模式，若想禁用该功能，则取消勾选StartDebugging复选框即可，如下图所示：

图7.1.4.10 User选项卡

接着是C/C++选项卡，为了正常使用HAL库在Define编辑框中添加“USE_HAL_DRIVER”和“STM32F103xE”的全局宏定义，再接着就是通过在Include Paths中添加头文件路径，如下图所示：

图7.1.4.11 C/C++选项卡

图7.1.4.12 添加头文件路径

再接着就是与调试相关的配置，若读者需使用仿真器进行调试，请参考第4.3小节使用DAP烧录及调试程序。

至此，一个最基础的基于HAL库的MDK工程就创建好了，读者可以打开main.c文件查看本工程实现的功能，如下图所示：

图7.1.4.13main.c文件

可以看到，在main()函数中先进行了一些基本的初始化工作（主要是初始化系统时钟、延时功能和串口），接着在一个while循环中重复通过串口输出“Hello,M144Z-M3 STM32F103\r\n”字符串。

接下来点击工具栏中的 按钮尝试编译工程，若编译无误，则说明工程创建成功了，若有错误，建议读者仔细根据本小节的内容再好好检查一下创建的工程。

7.2 下载验证

点击MDK软件上方工具栏上的 按钮进行程序烧录，程序烧录成功后，便可通过串口调试助手（推荐使用ATK-XCOM，该软件可在A盘à6，软件资料à1，软件à串口调试助手软件(ATK-XOMC)下找到）看到USART1不断输出“Hello, M144Z-M3 STM32F103”字符串，如下图所示：

图7.2.1 串口输出结果