【STM32】HAL库开发之STM32CubeMX新建工程

桃扇骨 2023-02-25 10:23 135阅读 0赞

**目录**

一、引言

二、新建工程

1、开始

2、芯片选型

3、配置主界面

4、引脚分配以及外设配置

4.1 RCC配置

4.2 调试接口配置

4.3 GPIO配置

5、时钟树的配置

6、工程管理

6.1 工程设置

6.2 代码生成设置

6.3 高级设置

7、生成工程

三、软件设计

四、结束语

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# 一、引言 #

硬件学习，始终是逃不开点灯。在这里，将以STM32L475VET6为例，创建一个STM32CubeMX的新工程文件，并且实现点亮LED。

# 二、新建工程 #

如上一节《[【STM32】STM32CubeMX软件的安装][STM32_STM32CubeMX]》所示，在安装完成STM32CubeMX软件之后，即可开始我们的创作。

## 1、开始 ##

首先启动STM32CubeMX软件，进入以下界面

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

新建工程我们一般选择基于芯片来创建新工程，当然如果你有官方的开发板也可以使用基于开发板来新建。

或者也可以直接选择File->New Project 来新建工程。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

## 2、芯片选型 ##

在芯片选择界面，CubemX给我们提供了很多查找方式，一般我们直接在搜索框选择即可。如果你对芯片比较熟悉，也可以根据筛选条件来一步一步选择。如下图所示，这里我选择了与我手上板子一样的STM32L475VETx，双击之后进入工程配置主界面。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

## 3、配置主界面 ##

配置主界面每一部分的功能如下所示

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

## 4、引脚分配以及外设配置 ##

下图为引脚分配以及外设配置的主界面

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

> 类别栏
> 
> ① System Core：用于配置GPIO、时钟源、中断系统以及系统相关的外设  
> ② Analog：用于配置模/数和数/模转换外设  
> ③ Timers：用于配置定时器和实时时钟外设  
> ④ Connectivity：用于配置l2C、SPI和UART等连接外设  
> ⑤ Multimedia：用于配置l2S等音频数据传输外设  
> ⑥ Computing：用于配置CRC校验外设  
> ⑦ Middleware：用于配置RTOS和GUI等中间件

### 4.1 RCC配置 ###

需要配置RCC才能使用外部时钟源。我们选择RCC选项，

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

如上图所示，RCC配置界面有六个配置项，

> High Speed Clock（HSE）用来配置 HSE  
> Low Speed Clock（LSE）用来配置 LSE  
> Master Clock Output 用来选择是否使能 MCO 引脚时钟输出  
> LSCO Clock Output 用来选择是否使能将低速时钟输出到外部 LSCO  
> SAI1 Extern Clock 用来配置是否使能外部 SAI1 时钟  
> SAI2 Extern Clock 用来配置是否使能外部 SAI2 时钟

因为这里我们只使用到 HSE，所以我们设置选项 High Speed Clock（HSE）的值为Crystal/Ceramic Resonator（使用晶振/陶瓷振荡器）即可。Bypass ClockSource （旁路时钟源），就是不使用使用晶振/陶瓷振荡器，直接通过外部提供一个可靠的 4-26MHz 时钟作为 HSE。

配置好后我们发现右边芯片引脚图相应的引脚就会由灰色变成绿色，表示已经占用。

![2020071216503084.png][]

### 4.2 调试接口配置 ###

我们选择SYS选项，因为我的板子上面是串行调试接口，所以这里选择串行总线。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

在Timebase Source选项中设置的是与HAL 库延时函数 HAL\_Delay关联的定时器。这里选择默认的即可。

### 4.3 GPIO配置 ###

因为我的板子上面的RGB灯分别接在了PE7、PE8、PE9。这里以PE7为例，所以在芯片引脚图上，找到PE7引脚，鼠标左键单击PE7，选择GPIO\_Output

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 8][]

配置完成之后如下图所示

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 9][]

当然我们也可以给每个GPIO设置其引脚名称，右键PE7，选择Enter User Laber即可输入自定义引脚名称

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 10][]

设置完如下图所示

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 11][]

然后在左边的外设类别中选中GPIO，进行GPIO参数设置

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 12][]

在原理图上，LED为低电平时点亮，所以我设置GPIO初始电平为高电平，引脚模式位推挽输出，无上/下拉电阻，引脚速度低等。

至此，该工程的引脚以及外设配置已经完成，接下来进行时钟树的配置。

## 5、时钟树的配置 ##

点击 Clock Configuration 选项卡即可进入时钟系统配置栏。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 13][]

进入 Clock Configuration 配置栏之后可以看到，界面展现一个完整的 STM32L4 时钟系统框图。从这个时钟树配置图可以看出，配置的主要是外部晶振大小，分频系数，倍频系数以及选择器。在我们配置的工程中，时钟值会动态更新，如果某个时钟值在配置过程中超过允许值，那么相应的选项框会红色提示。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 14][]

> 把系统时钟配置分为七个步骤，分别用标号①~⑦表示，详细过程为：  
> ① 时钟源参数设置：HSE 或者 HSI 配置。这里我们选择 HSE 为时钟源，所以我们之前必须在 RCC 配置中我们开启 HSE。  
> ② 时钟源选择：HSE、HSI 还是 MSI。这里我们配置选择器选择 HSE 即可。  
> ③ PLL 分频系数 M 配置。分频系数 M 我们设置为 1。  
> ④ 主 PLL 倍频系数 N 配置。倍频系数 N 我们设置为 20。  
> ⑤ 主 PLL 分频系数 R 配置。分频系数 R 我们配置为 2。  
> ⑥ 系统时钟时钟源选择：PLL,HSI,HSE 还是 MSI。这里毫无疑问，我们选择 PLL，选择器选择 PLLCLK 即可。  
> ⑦ 经过上面配置以后此时 SYSCLK=80Mhz。
> 
> 经过上面的 7 个步骤，就会生成标准的 80MHz 系统时钟。AHB,APB1 和 APB2 总线时钟以及 Systick 时钟的最终来源都是系统时钟 SYSCLK。接下来我们只需要配置 AHB，APB1、APB2 和 Systick 的分频系数，就可以完全实现函数 SystemClock\_Config 配置的时钟系统。

配置完成的时钟树如下图所示

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 15][]

如果在后续的工程中，对于低功耗有需求的，可以降低时钟频率来减少功耗，也可以改变分频/倍频系数来改变相应总线的时钟频率。

## 6、工程管理 ##

我们选择Project Manager，进入工程管理界面。

### 6.1 工程设置 ###

首先在Project选项卡中配置，这里主要设置工程名称、路径以及编译器等。

**注：工程名称以及工程目录不允许出现中文，否则会报错。**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 16][]

### 6.2 代码生成设置 ###

选择Code Generator进入代码生成配置界面

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 17][]

### 6.3 高级设置 ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 18][]

## 7、生成工程 ##

在全部配置完成之后，点击![20200712174253196.png][]即可生成工程文件，在生成完成之后出现下图提示界面。

![20200712174425362.png][]

我们选择Open Project即可直接打开工程文件。

# 三、软件设计 #

因为我们在GPIO的配置中，设置的是GPIO初始电平为高电平，也就是LED默认为关闭状态，我们可以编写程序，使用HAL库的Delay函数来实现LED闪烁功能。

打开工程之后，打开main.c，在while(1)中编写程序，如下图所示

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 19][]

注意：如果由CubeMX所生成的工程，我们编写自己的代码需要在 USER CODE 提示块里面，如下所示

/* USER CODE BEGIN 3 */
    
    /* USER CODE END 3 */

这样的话，后续我们需要在CubeMX软件中修改配置并生成工程，重新生成的工程不会把用户代码块里面的程序覆盖掉，而不在用户代码块中的代码则会直接覆盖掉。

# 四、结束语 #

至此，点灯环节已经完成，关于HAL库中GPIO操作的函数请参考《[【STM32】HAL库开发之GPIO有关的函数][STM32_HAL_GPIO]》。

（未完待续......）

[STM32_STM32CubeMX]: https://blog.csdn.net/Xiaomo_haa/article/details/106887393
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230209/35d0b6d5ab044ef19c75a4a976812fd9.png
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[20200712174253196.png]: /images/20230209/7fbede11c96d446e96f38c765e675fdd.png
[20200712174425362.png]: /images/20230209/ca9fbaaa763c4f80827f0d7266772a54.png
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[STM32_HAL_GPIO]: https://blog.csdn.net/Xiaomo_haa/article/details/107302839