26.2.28 ZD-EP22 [Keil/寄存器] 新建寄存器版本工程流程

新建工程好复杂，但是养成习惯应该会很好

1 新建工程文件夹

首先在新建的工程文件夹的根目录下创建五个文件夹，分别是Drivers,Middlewares,Output,Projects,User。其用处如下：

接下来进入到Drivers文件夹，再创建三个文件夹，分别是BSP,CMSIS,SYSTEM。其作用如下：

这三个文件夹内的文件大多都由正点/ST/Arm直接提供，这里就按照开发指南创建了一个范例（寄存器版本）：

再来到Projects文件夹，新建一个MDK-ARM文件夹来存放工程文件

2 新建工程框架

进入到Keil，开始新建工程

首先点击Project->New uVision Project，引导到MDK-ARM文件夹，修改工程名称（这里参照我个人的范例修改为lan_f407即ID_单片机型号）确认后在弹出的界面选择自己对应的芯片即可

之后在MDK-ARM目录下会生成三个文件夹：Debugconfig,Listings,Objects。其作用如下：

为了统一管理，方便使用，我们会把输出在 Listings 和 Objects 文件夹的内容，统一改为输出到 Output 文件夹（通过魔术棒设置），我们先把 MDK 自动生成的这两个文件夹（Listings 和 Objects）删除。

3 创建分组 添加文件

找到Manage Project Items（红绿白方块），进入界面后设置工程名称（Project Targets）为Template，并设置四个分组（Groups）：Startup（存放启动文件）、User（存放 main.c 等用户代码）、Drivers/SYSTEM（存放系统级驱动代码）、Readme（存放工程说明文件），如下图所示：

注意：为了让工程结构清晰，我们会尽量让 MDK 的工程分组和我们前面新建的工程文件夹对应起来，由于 MDK 分组不支持多级目录，因此我们将路径也带入分组命名里面，以便区分。如：User 分组对应 User 文件夹里面的源码，Drivers/SYSTEM 分组，对应 Drivers/SYSTEM文件夹里面的源码，Drivers/BSP 分组对应 Drivers/BSP 文件夹里面的源码等。

添加启动文件（此处直接搬自开发指南）

启动文件（.s 文件）包含 STM32 的启动代码，其主要作用包括：1、堆栈（SP）的初始化；2、初始化程序计数器（PC）；3、设置向量表异常事件的入口地址；4、调用 main 函数等，是每个工程必不可少的一个文件，我们在本书第九章会有详细介绍。

该文件由 ST 官方提供，对于 STM32F407 来说只有一个启动文件：startup_stm32f407xx.s。

启动文件存放在 STM32CubeF4 软件包的：Drivers→CMSIS→Device→ST→STM32F4xx→Source→Templates→arm 文件夹下。为了节省空间，在精简版 CMSIS 文件夹里面我们把其他启动文件都删了。而且，为了更好的匹配寄存器版本代码，我们对 startup_stm32f407xx.s 做了 2 处修改：

1，我们用不到编译器的内存管理函数，为节省内存，将 Heap_Size 改成 0，源码如下：

;未用到编译器自带的内存管理(malloc,free 等)，设置 Heap_Szie 为 0Heap_Size EQU 0x00000000

2，寄存器代码不需要调用 SystemInit 函数，因此修改 Reset_Handler 函数，去掉 SystemInit调用，源码如下：

Reset_Handler PROC
             EXPORT Reset_Handler [WEAK]
             IMPORT __main
             
             LDR R0, =0xE000ED88 ;使能浮点运算 CP10,CP11
             LDR R1,[R0]
             ORR R1,R1,#(0xF << 20)
             STR R1,[R0]
             
             ;寄存器版本代码，因为没有用到 SystemInit 函数，所以注释掉以下代码为防止报错！
             ;HAL 库版本代码，建议加上这里（外部必须实现 SystemInit 函数），以初始化
             ;stm32 时钟等.
             ;IMPORT SystemInit
             ;LDR R0, =SystemInit
             ;BLX R0
             
             LDR R0, =__main
             BX R0
             ENDP

这段代码，我们主要加入了开启 STM32F407 硬件 FPU 的代码，以使能 STM32F407 的浮点运算单元，并关闭硬件自动压栈。其中，0xE000ED88 就是协处理器控制寄存器(CPACR)的地址，该寄存器的第 20~23 位用来控制是否支持浮点运算，这里我们全设置为 1，以支持硬件浮点运算。关于 CPACR 寄存器的详细描述，见《STM32F3 与 F4 内核编程手册.pdf》第 4.6.1节。另外，寄存器版本，我们还屏蔽了 SystemInit 函数的调用，如果是 HAL 库版本，可以取消这个函数的注释，并在外部实现 SystemInit 函数。

特别注意：我们在汇编代码里面使能了 FPU（浮点运算），所以在 MDK 里面，我们也要设置使用 FPU，否则可能代码会无法运行，设置方法如下：选择 Options for Target ‘Target1’，打开 Target 选项卡，在 Code Generation 里面，选择 Double Precision，如图 6.1.3.4 所示：

关于启动文件的说明，我们就介绍这么多，接下来我们看如何添加启动文件到工程里面。我们有两种方法给 MDK 的分组添加文件：1，双击 Project 下的分组名添加。2，进入工程管理界面添加。

这里我们使用方法 1 添加（路径：实验 0-2，新建工程实验-寄存器版本\Drivers\CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Source\Templates\arm），如图 6.1.3.5 所示：

上图中，我们也可以点击 Add 按钮进行文件添加。添加完后，点击 Close，完成启动文件添加，得到工程分组如图 6.1.3.6 所示：

总而言之，我们要做的就是双击Startup分组，在CMSIS中找到对应的启动文件夹并添加即可，这里直接搬自开发指南一方面是我懒，另一方面是介绍启动文件的作用，不过这里只针对寄存器版本，后续进行HAL库版本时会有变动。

添加 SYSTEM 源码

参考启动文件，在Drivers/SYSTEM分组下加入各自的源码，最终效果如下：

4 魔术棒设置

这里真的太复杂了，我依旧直接搬开发指南。。

Target

由于 AC5 对中文支持比较好，且兼容性相对好一点，为了避免不必要的麻烦，我们推荐大家使用 AC5 编译器。为了让大家自由选择，我们正点原子的源码，绝大部分也是支持 AC6编译器的，不过在选项卡设置上稍有差异，具体差异如表 6.1.4.2 所示：

若使用AC6，应在Misc Controls 设置：-Wno-invalid-source-encoding以关闭对汉字的错误警告

Output

注意，我们勾选：Browse Information，用于输出浏览信息，这样就可以使用 go to definition查看函数/变量的定义，对我们后续调试代码比较有帮助，如果不需要调试代码，则可以去掉这个勾选，以提高编译速度。

Listing

经过 Output 和 Listing 这两步设置，原来存储在 Objects 和 Listings 文件夹的内容（中间文件）就都改为输出到 Output 文件夹了。

☆ C/C++

在②处设置了全局宏定义：STM32F407xx，用于定义所用 STM32 型号，在 stm32f4xx.h 里面会用到该宏定义。

在③处设置了优化等级为-O0，可以得到最好的调试效果，当然为了提高优化效果提升性能并降低代码量，可以设置-O1~-O3，数字越大效果越明显，不过也越容易出问题。注意：当使用AC6 编译器的时候，这里推荐默认使用-O1 优化。

在④处勾选 C99 模式，即使用 C99 C 语言标准。

在⑤处，我们可以进行头文件包含路径设置，点击此按钮，进行如图 6.1.4.5 所示设置：

上图中我们设置了 4 个头文件包含路径，其中 3 个在 Drivers 文件夹下，一个在 User 文件夹下。为避免频繁设置头文件包含路径，正点原子最新源码的 include 全部使用相对路径，也就是我们只需要在头文件包含路径里面指定一个文件夹，那么该文件夹下的其他文件夹里面的源码，如果全部是使用相对路径，则无需再设置头文件包含路径了，直接在 include 里面就指明了头文件所在。

关于相对路径，这里大家记住 3 点：

1，默认路径就是指 MDK 工程所在的路径，即.uvprojx 文件所在路径（文件夹）

2，“./”表示当前目录（相对当前路径，也可以写做“.\”）

3，“../”表示当前目录的上一层目录（也可以写做“..\”）

举例来说，上图中：..\..\Drivers\CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Include，前面两个“..\”，表示 Drivers 文件夹在当前 MDK 工程所在文件夹（MDK-ARM）的上 2 级目录下，具体解释如图 6.1.4.6 所示：

上图表示根据头文件包含路径：..\..\Drivers\CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Include，编译器可以找到⑥处所包含的这些头文件，即代码里面可以直接 include 这些头文件使用。

再举个例子，在完成如图 6.1.4.5 所示的头文件包含路径设置以后，我们在代码里面编写：

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"

即表示当前头文件包含路径所指示的 4 个文件夹里面，肯定有某一个文件夹包含了：SYSTEM/sys/sys.h 的路径，实际上就是在 Drivers 文件夹下面，两者结合起来就相当于：

#include "../../Drivers/SYSTEM/sys/sys.h"

这就是相对路径。它既可以减少头文件包含路径设置（即减少 MDK 配置步骤，免去频繁设置头文件包含路径的麻烦），同时又可以很方便的知道头文件具体在哪个文件夹，因此我们推荐在编写代码的时候使用相对路径。

Debug

开发指南使用的是DAP，实际上使用的是ST-Link，补充说明内容如下：

关于速度，与 ST-Link 固件版本有关。所以这里大家只需要选择一个合适的速度即可（一般为 1-5M 之间）。 当然这里大家也可以修改为 SWD 方式，修改方法非常简单，配置如下：

在最新版Keil中去除了Max的，改用了Req（请求）和Selected（选择），豆包解释如下：

• Req (Requested): 你向 ST-LINK 调试器 “请求” 的目标工作频率。
• Selected: ST-LINK 调试器根据硬件能力，实际 “选择” 并工作的频率（ST-LINK/V2 的频率是固定档位，不是连续可调，因此会自动匹配最接近 Req 的可用值）。

豆包建议如下：

STM32F407 的具体设置建议

根据你的使用场景选择即可：

1. 日常稳定调试（推荐）
   • 将 Req 设置为 4 MHz 或 10 MHz。
   • 只要连接稳定（线材短、无强干扰），Selected 通常会直接跟随 Req 变为相同的值。这两个档位是 ST-LINK/V2 最常用且最稳定的档位。
2. 连接不稳定 / 长线调试
   • 如果使用杜邦线连接、线较长（>10cm）或周围有电机等干扰源，建议将 Req 降低到 1 MHz。
   • 降低频率能大幅提高 SWD 通信的抗干扰能力，虽然下载速度稍慢，但能避免 No target connected 或下载校验失败。
3. 追求极速下载
   • ST-LINK/V2 (硬件版本 V2) 通常最高支持 10 MHz。
   • 你可以尝试将 Req 设为 10 MHz，如果 Selected 能稳定显示 10 MHz 且下载不报错，即可使用此档位以获得最快的下载速度。

至于为什么明明区别怎么大我还要把不一样的，老版本的内容放在这里，，我也不知道

Utilities

图中⑥处下载算法，是 MDK 默认添加的，针对 STM32F4xx 大容量系列产品（FLASH 容量为 1M）。一般我们用这个即可。如果⑥处没有下载算法，则点击⑦处按钮，执行添加一下下载算法即可（名字和⑥处的算法名字一样）。

5 添加main.c 开始编写代码

先按 New按钮（一个纸张一样的按钮）来新建一个文件，并按 Save按钮 重命名为main.c并保存到User文件夹下，再将该文件添加到User分组中

输入示例代码：

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"

int main(void)
{
   uint8_t t = 0;
   
   sys_stm32_clock_init(336, 8, 2, 7); /* 设置时钟,168Mhz */
   delay_init(168);                    /* 延时初始化 */
   usart_init(84, 115200);             /* 串口初始化为 115200 */
   
   while (1)
   {
     printf("t:%d\r\n", t);
     delay_ms(500);
     t++;
   }
}

编译后通过串口工具来验证是否成功下载

注意：若编译出现错误，请检查 C/C++选项卡 是否成功设置，由于Keil一坨屎一样的适配，很容易崩溃导致设置失效需要重新设置，若成功设置还是有问题，在 C/C++选项卡 下把 GNU extensions（非标准语法支持） 选项取消勾选再进行尝试

写是真的难写，但是做起来应该还算OK

26.3.21补充 使用VSCode进行开发：使用VSCode搭建Keil开发仿真环境