stm32填坑之旅一 - stm32f103c8t6點亮板載貼片藍色LED

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開篇

沒有時間只是本身找的藉口罷了！
開篇必定要精彩，否則路人不理睬！下述是筆者做爲arm小白的填坑之旅

沒錯，這個以前一直從事軟件開發的筆者，開始搞硬件了，固然僅僅是數電！模電須要有很紮實的電路基礎，而筆者有的只有「紮實」的邏輯基礎。
那爲何筆者要開始搞硬件呢？
其實早在大學期間，筆者所在專業（計算機科學與技術）中就有一門課就專門講了硬件-軟件的鏈接以及實現，只怪當初沒有好好學，只是心中有那麼個印象，就是時鐘驅動邏輯電路去處理每個指令而後完成整個邏輯（固然，這個印象很重要，在arm中，時鐘就是它的心臟！）。
畢業後若干年，物聯網行業開始興起，因而手癢癢了，僅憑這一印象，開始入手了人生中的第一塊板子——樹莓派3B，用來作了一些小玩意兒，但那都是在linux的基礎上作的，和軟件開發沒什麼區別，因而乎，這塊樹莓派至今都在吃灰。
第二塊板子即是arduino，比樹莓派稍微有點難度了，沒有OS，且ram也只有幾百KB，作了幾個demo後，發現太依賴arduino的環境了，也不是C開發，並無真正接觸底層，因而這塊arduino跟樹莓派正在一塊兒吃灰中。
筆者的主開發語言是js，出於對腳本語言的熟練，我偶然間發現了NodeMCU這個東西，發現是塊能夠用lua腳本寫邏輯的板子，甚是歡喜，後來還燒錄了espruino固件和micropython固件，把玩了許久後終於仍是去吃灰了！
看來IoT行業並無那麼簡單，因而收收心搞主業了！直到上個月手頭沒啥業務了，又開始手癢癢，查閱了avr和arm的利弊後，最終選擇了arm，畢竟大佬的意見是想挑戰就選arm（其實arduino板就是使用了avr架構的atmega芯片）！因而開始某寶之路。

選材#1 STM32f103c8t6

筆者做爲arm初學者，不能上來就搞大貨（好比xx開發套件，xx集成開發板），一是貴，二是不必。再三某寶後，最終選定了stm32最便宜的板子STM32f103c8t6，是國產的板子，應該是st受權過的板子，而後各類仿製。
筆者入的是塊黑色板子，以下圖：

這塊板子對於初學者來講太實惠了，RMB11，65536b(64kb)的flash和20480b(20kb)的sram，徹底夠用了，還有一個microUSB口，舒服！
固然，某寶上還有其餘各類顏色的板子，電路排布略有不一樣，但功能都不盡相同。

踩坑#1 燒錄

興致勃勃地拿了快遞，興致勃勃地拆了快遞，興致勃勃地拿USB線鏈接到了電腦，尷尬的是毫無反應，USB信息裏也沒有任何st字樣的項，因而開始查閱各類資料才發現，stm32f103x的microUSB口是用做電源和DFU燒錄用的，因而又查了DFU的資料，發現stm32f103x並無燒錄dfu的支持固件，因此不能用DFU燒錄，因此仍是要其餘燒錄方式！

選材#2 st-link v2

在採坑#1後，我查到了stm32的另外兩種燒錄方式：JTag和st-link，JTag在某寶上的價格要幾十塊，而st-link則是10塊上下，可是JTag比st-link要好用，因而果斷選了st-link，便宜和愛折騰纔是王道（一位圖拉丁人說）。
因而在某寶上又入了一個st-link v2，RMB10.5。

踩坑#2 跑起來了

拿到st-link後，才意識到stm板子上的引腳沒有焊接，因而就把swd引腳和跳線引腳給焊接上了。
而後照着板子上的swd的引腳說明，鏈接到st-link對應的引腳！

完美，一插上，板子上的貼片藍色LED就開始閃爍起來了（聽說藍燈閃爍是出場時候燒錄的測試程序，說明板子是正常工做的）。

踩坑#3 開發環境搭建

在查閱資料的時候，發現大大多數開發者用的操做系統要麼是Windows要麼就是Linux的，而筆者用的macOS，又一個大坑漸漸浮現，我直接填一下吧。
須要材料：

1. 安裝STM32CubeMX
2. 安裝homebrew
3. 安裝stlink命令行工具：brew install stlink
4. 安裝open-ocd命令行工具：brew install openocd
5. 安裝Clion2019，筆者比較喜歡jetbrains系列的IDE。記住，必定要安裝新版本，老闆沒有適配和安裝Embedded MCU Development plugin，這個插件能簡化不少操做！

而後就能夠愉快地玩耍了！
打開clion，新建一個項目，選嵌入式stm32的那個

建立項目後，會自動打開STM32CubeMX，或者手動打開項目中的ioc文件，在編輯區會有一個連接能打開STM32CubeMX。

它默認建立的是STM32f030f4px的芯片，在下面的操做中修改芯片

而後在project manager中修改

路徑修改了一次就不能修改了哦！最後點擊右上角的generate code。
返回clion後，就會同步文件，發現代碼都生成了，點擊編譯，竟然絕不費力地成功了，甚是歡喜！

而後燒錄，點擊運行，clion竟然報錯了

原來是編輯器板子的配置文件沒有選定，須要再run/debug configuration中配置


這時，筆者找遍了整個列表都沒找到stm32f103字樣的項，因而去各類查閱，網上說並無stm32f1discovery的項，這個low-level的板子太雜了，須要用board/st_nucleo_f103rb.cfg才行。
而後再點擊運行，嘿，竟然一堆紅色的文子，看得頭皮發麻

而後又是各類查閱，原來要修改board/st_nucleo_f103rb.cfg的配置

• 把接口改爲stlink-v2，原來是stlink-v2-1，筆者買的是stlink-v2，若是你買的是v2-1，那這個不用修改
• 把最後一行註釋掉 #reset_config srst_only

再運行，嘿，藍燈竟然不閃了，估計是燒錄成功了，由於紅色文子裏沒有什麼錯誤信息了。
而後開始看項目結構，根據筆者的經驗，用戶邏輯的入口確定是相似src，main之類字樣的文件中的，果真，在Src/main.c中找到了入口。
裏面有不少註釋，主要是用於STM32CubeMX生成代碼所標記的，不要亂改這些註釋，不然會對代碼生成產生影響的，你須要修改的就USER CODE字樣註釋範圍內。
果真找到了藍燈不閃爍的緣由了，原來是main方法裏的while裏是空的，致使沒有對藍燈沒有作任何處理，藍燈默認是滅的。
因而開始查閱stm32有關GPIO的文檔，可使用hal庫來操做

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

    /* USER CODE BEGIN 3 */

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

HAL_GPIO_TogglePin方法是切換io口的狀態，第一個參數是io口的集合，第二個參數是具體集合中那個口。那爲何是GPIOB和GPIO_PIN_12呢？

採坑#4 GPIO

STM32f103c8t6板載的藍色LED確定是能修改的，或者是有其餘用途的。經仔細查閱某寶的那個詳情後，找到了它的電路圖

在圖中，找到了兩個LED燈，一個是紅色LED，是接地的，常亮狀態，指示通電狀態。藍色LED則是接入到了PB12，意思就是能夠經過PB12的口來控制這個藍燈，因而，推斷一下就是GPIOB和GPIO_PIN_12這兩個參數了（實際上是經過屢次敲代碼，在只能提示候選列表中找到的）。
HAL_Delay天然就是延時等待多少毫秒的做用了！
代碼修改好了，再運行，吧唧，沒反應，藍燈沒有閃也沒有亮，咋回事？預期應該是狂閃的呀！

採坑#5 hal庫和rcc庫

爲何操做GPIO沒有反應呢？依舊是查閱資料，網上說須要配置GPIO，否則用不了，而後給出了不少代碼，粘貼進來後，都是語法錯誤，什麼RCC沒有找到之類的錯誤，應該是庫沒有引入進來致使的，想include rcc庫，結果在項目中找不到rcc庫，因而又是一番查閱。
筆者這個時候就在想，我用的hal庫，會不會rcc也是相似hal的庫呢，果真不是！hal中也有rcc的部分實現，因此只是用hal庫應該沒什麼問題。
而後就擱置了一段時間！

採坑#6 調試

我想一想看，能不能用調試功能，由於st-link仿真器是有調試功能，因而又開始搗騰！
奈何怎麼調試沒用，GDB調試器始終沒法鏈接st-link：Error: init mode failed (unable to connect to the target)。可是在HAL_Init()上的斷點就能斷到，每次都是HAL_Init()過不去，而後一步一步跟蹤進去調試，發如今__HAL_AFIO_REMAP_SWJ_NOJTAG這個方法過不去了，再升入就不行了，因而按照__HAL_AFIO_REMAP_SWJ_NOJTAG關鍵詞閱資料發現，stm的調試是須要在STM32CubeMX中配置的，配置點在：SYS>Debug中

默認是No Debug，選擇Serial Wire後generate code一次再編譯就能開啓調試了！簡直完美！

採坑#7 引腳配置

可是調試發現，代碼很完美啊（其實內心也沒有底，仍是查了其餘文檔，懷疑板載的藍色LED並非PB12）。
偶然間想起來，在STM32CubeMX中配置調試的時候，好像在右側的芯片引腳圖看到了PB這個口子，果真，在芯片引腳圖上找到了PB12，甚是歡喜啊！

而後把PB12的引腳設置成GPIO_OUTPUT，而後generate code，再運行，終於，藍燈開始閃爍啦，舒服！
仔細查閱main.c，會發現，其實在配置引腳後，生成的代碼的MX_GPIO_Init中多了一些代碼，這些代碼就是配置引腳用的！

完結

至此，板載藍色LED終於閃爍了，達成了目標！
其實，在整個填坑過程當中，不止上述的那些步驟，還有其餘不少坑，好比：

• stlink命令行工具怎麼都打印不出stm板子的信息，甚至把stlink的源碼clone下來，調試看了log，果真不是stlink的問題！最後在其issue中找到了答案，原來經過swd鏈接st-link的時候，須要將boot0置1，就是要把boot0的跳線帽鏈接右側，boot1隨意
  
  包括燒錄程序，首次鏈接都須要上圖的鏈接，不然會報初始化失敗的錯誤！
• clion沒法調試c的項目，查找後原來是筆者升級了macOS catalina 10.15版本，致使GDB調試器出錯沒法調試，升級到最新版本便可！
• 爲何要把#reset_config srst_only這行註釋掉呢，由於對於STM32f103這樣的的low-level的板子，並不支持reset，因此怎麼都不能重置板子，在燒錄成功，st-link會自動重置板子，因此依舊能達到重置板子的效果！
• ……想不起來了

心得

寫博怎麼不寫心得呢！
世上原本並無坑，只是完成教程太少，便有了坑！
其實在整個填坑過程當中，最多的是查閱資料和嘗試，身邊沒有朋友學過或正在從事相關的工做。

• 查閱資料就是baidu+google，雙劍合璧，baidu查中文，google查英文，幾乎都能找到！
• STM32f103c8t6這塊板子的flash聽說有10w次的擦寫壽命，因此幾乎徹底用不完，多嘗試，多失敗，才能達到最終的成功！

以上