stm32填坑之旅一 - stm32f103c8t6点亮板载贴片蓝色LED

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开篇

没有时间只是本身找的借口罢了！
开篇必定要精彩，否则路人不理睬！下述是笔者做为arm小白的填坑之旅

没错，这个以前一直从事软件开发的笔者，开始搞硬件了，固然仅仅是数电！模电须要有很扎实的电路基础，而笔者有的只有“扎实”的逻辑基础。
那为何笔者要开始搞硬件呢？
其实早在大学期间，笔者所在专业（计算机科学与技术）中就有一门课就专门讲了硬件-软件的链接以及实现，只怪当初没有好好学，只是心中有那么个印象，就是时钟驱动逻辑电路去处理每个指令而后完成整个逻辑（固然，这个印象很重要，在arm中，时钟就是它的心脏！）。
毕业后若干年，物联网行业开始兴起，因而手痒痒了，仅凭这一印象，开始入手了人生中的第一块板子——树莓派3B，用来作了一些小玩意儿，但那都是在linux的基础上作的，和软件开发没什么区别，因而乎，这块树莓派至今都在吃灰。
第二块板子即是arduino，比树莓派稍微有点难度了，没有OS，且ram也只有几百KB，作了几个demo后，发现太依赖arduino的环境了，也不是C开发，并无真正接触底层，因而这块arduino跟树莓派正在一块儿吃灰中。
笔者的主开发语言是js，出于对脚本语言的熟练，我偶然间发现了NodeMCU这个东西，发现是块能够用lua脚本写逻辑的板子，甚是欢喜，后来还烧录了espruino固件和micropython固件，把玩了许久后终于仍是去吃灰了！
看来IoT行业并无那么简单，因而收收心搞主业了！直到上个月手头没啥业务了，又开始手痒痒，查阅了avr和arm的利弊后，最终选择了arm，毕竟大佬的意见是想挑战就选arm（其实arduino板就是使用了avr架构的atmega芯片）！因而开始某宝之路。

选材#1 STM32f103c8t6

笔者做为arm初学者，不能上来就搞大货（好比xx开发套件，xx集成开发板），一是贵，二是不必。再三某宝后，最终选定了stm32最便宜的板子STM32f103c8t6，是国产的板子，应该是st受权过的板子，而后各类仿制。
笔者入的是块黑色板子，以下图：

这块板子对于初学者来讲太实惠了，RMB11，65536b(64kb)的flash和20480b(20kb)的sram，彻底够用了，还有一个microUSB口，舒服！
固然，某宝上还有其余各类颜色的板子，电路排布略有不一样，但功能都不尽相同。

踩坑#1 烧录

兴致勃勃地拿了快递，兴致勃勃地拆了快递，兴致勃勃地拿USB线链接到了电脑，尴尬的是毫无反应，USB信息里也没有任何st字样的项，因而开始查阅各类资料才发现，stm32f103x的microUSB口是用做电源和DFU烧录用的，因而又查了DFU的资料，发现stm32f103x并无烧录dfu的支持固件，因此不能用DFU烧录，因此仍是要其余烧录方式！

选材#2 st-link v2

在采坑#1后，我查到了stm32的另外两种烧录方式：JTag和st-link，JTag在某宝上的价格要几十块，而st-link则是10块上下，可是JTag比st-link要好用，因而果断选了st-link，便宜和爱折腾才是王道（一位图拉丁人说）。
因而在某宝上又入了一个st-link v2，RMB10.5。

踩坑#2 跑起来了

拿到st-link后，才意识到stm板子上的引脚没有焊接，因而就把swd引脚和跳线引脚给焊接上了。
而后照着板子上的swd的引脚说明，链接到st-link对应的引脚！

完美，一插上，板子上的贴片蓝色LED就开始闪烁起来了（听说蓝灯闪烁是出场时候烧录的测试程序，说明板子是正常工做的）。

踩坑#3 开发环境搭建

在查阅资料的时候，发现大大多数开发者用的操做系统要么是Windows要么就是Linux的，而笔者用的macOS，又一个大坑渐渐浮现，我直接填一下吧。
须要材料：

1. 安装STM32CubeMX
2. 安装homebrew
3. 安装stlink命令行工具：brew install stlink
4. 安装open-ocd命令行工具：brew install openocd
5. 安装Clion2019，笔者比较喜欢jetbrains系列的IDE。记住，必定要安装新版本，老板没有适配和安装Embedded MCU Development plugin，这个插件能简化不少操做！

而后就能够愉快地玩耍了！
打开clion，新建一个项目，选嵌入式stm32的那个

建立项目后，会自动打开STM32CubeMX，或者手动打开项目中的ioc文件，在编辑区会有一个连接能打开STM32CubeMX。

它默认建立的是STM32f030f4px的芯片，在下面的操做中修改芯片

而后在project manager中修改

路径修改了一次就不能修改了哦！最后点击右上角的generate code。
返回clion后，就会同步文件，发现代码都生成了，点击编译，竟然绝不费力地成功了，甚是欢喜！

而后烧录，点击运行，clion竟然报错了

原来是编辑器板子的配置文件没有选定，须要再run/debug configuration中配置


这时，笔者找遍了整个列表都没找到stm32f103字样的项，因而去各类查阅，网上说并无stm32f1discovery的项，这个low-level的板子太杂了，须要用board/st_nucleo_f103rb.cfg才行。
而后再点击运行，嘿，竟然一堆红色的文子，看得头皮发麻

而后又是各类查阅，原来要修改board/st_nucleo_f103rb.cfg的配置

• 把接口改为stlink-v2，原来是stlink-v2-1，笔者买的是stlink-v2，若是你买的是v2-1，那这个不用修改
• 把最后一行注释掉 #reset_config srst_only

再运行，嘿，蓝灯竟然不闪了，估计是烧录成功了，由于红色文子里没有什么错误信息了。
而后开始看项目结构，根据笔者的经验，用户逻辑的入口确定是相似src，main之类字样的文件中的，果真，在Src/main.c中找到了入口。
里面有不少注释，主要是用于STM32CubeMX生成代码所标记的，不要乱改这些注释，不然会对代码生成产生影响的，你须要修改的就USER CODE字样注释范围内。
果真找到了蓝灯不闪烁的缘由了，原来是main方法里的while里是空的，致使没有对蓝灯没有作任何处理，蓝灯默认是灭的。
因而开始查阅stm32有关GPIO的文档，可使用hal库来操做

while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */

    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_12);
    HAL_Delay(100);
  }

HAL_GPIO_TogglePin方法是切换io口的状态，第一个参数是io口的集合，第二个参数是具体集合中那个口。那为何是GPIOB和GPIO_PIN_12呢？

采坑#4 GPIO

STM32f103c8t6板载的蓝色LED确定是能修改的，或者是有其余用途的。经仔细查阅某宝的那个详情后，找到了它的电路图

在图中，找到了两个LED灯，一个是红色LED，是接地的，常亮状态，指示通电状态。蓝色LED则是接入到了PB12，意思就是能够经过PB12的口来控制这个蓝灯，因而，推断一下就是GPIOB和GPIO_PIN_12这两个参数了（实际上是经过屡次敲代码，在只能提示候选列表中找到的）。
HAL_Delay天然就是延时等待多少毫秒的做用了！
代码修改好了，再运行，吧唧，没反应，蓝灯没有闪也没有亮，咋回事？预期应该是狂闪的呀！

采坑#5 hal库和rcc库

为何操做GPIO没有反应呢？依旧是查阅资料，网上说须要配置GPIO，否则用不了，而后给出了不少代码，粘贴进来后，都是语法错误，什么RCC没有找到之类的错误，应该是库没有引入进来致使的，想include rcc库，结果在项目中找不到rcc库，因而又是一番查阅。
笔者这个时候就在想，我用的hal库，会不会rcc也是相似hal的库呢，果真不是！hal中也有rcc的部分实现，因此只是用hal库应该没什么问题。
而后就搁置了一段时间！

采坑#6 调试

我想一想看，能不能用调试功能，由于st-link仿真器是有调试功能，因而又开始捣腾！
奈何怎么调试没用，GDB调试器始终没法链接st-link：Error: init mode failed (unable to connect to the target)。可是在HAL_Init()上的断点就能断到，每次都是HAL_Init()过不去，而后一步一步跟踪进去调试，发如今__HAL_AFIO_REMAP_SWJ_NOJTAG这个方法过不去了，再升入就不行了，因而按照__HAL_AFIO_REMAP_SWJ_NOJTAG关键词阅资料发现，stm的调试是须要在STM32CubeMX中配置的，配置点在：SYS>Debug中

默认是No Debug，选择Serial Wire后generate code一次再编译就能开启调试了！简直完美！

采坑#7 引脚配置

可是调试发现，代码很完美啊（其实内心也没有底，仍是查了其余文档，怀疑板载的蓝色LED并非PB12）。
偶然间想起来，在STM32CubeMX中配置调试的时候，好像在右侧的芯片引脚图看到了PB这个口子，果真，在芯片引脚图上找到了PB12，甚是欢喜啊！

而后把PB12的引脚设置成GPIO_OUTPUT，而后generate code，再运行，终于，蓝灯开始闪烁啦，舒服！
仔细查阅main.c，会发现，其实在配置引脚后，生成的代码的MX_GPIO_Init中多了一些代码，这些代码就是配置引脚用的！

完结

至此，板载蓝色LED终于闪烁了，达成了目标！
其实，在整个填坑过程当中，不止上述的那些步骤，还有其余不少坑，好比：

• stlink命令行工具怎么都打印不出stm板子的信息，甚至把stlink的源码clone下来，调试看了log，果真不是stlink的问题！最后在其issue中找到了答案，原来经过swd链接st-link的时候，须要将boot0置1，就是要把boot0的跳线帽链接右侧，boot1随意
  
  包括烧录程序，首次链接都须要上图的链接，不然会报初始化失败的错误！
• clion没法调试c的项目，查找后原来是笔者升级了macOS catalina 10.15版本，致使GDB调试器出错没法调试，升级到最新版本便可！
• 为何要把#reset_config srst_only这行注释掉呢，由于对于STM32f103这样的的low-level的板子，并不支持reset，因此怎么都不能重置板子，在烧录成功，st-link会自动重置板子，因此依旧能达到重置板子的效果！
• ……想不起来了

心得

写博怎么不写心得呢！
世上原本并无坑，只是完成教程太少，便有了坑！
其实在整个填坑过程当中，最多的是查阅资料和尝试，身边没有朋友学过或正在从事相关的工做。

• 查阅资料就是baidu+google，双剑合璧，baidu查中文，google查英文，几乎都能找到！
• STM32f103c8t6这块板子的flash听说有10w次的擦写寿命，因此几乎彻底用不完，多尝试，多失败，才能达到最终的成功！

以上