01 环境搭建（HAL 库）

STM32F103C8T6 | CubeMX → Keil MDK → DAP-Link

开发流程总览

flowchart LR
    A["CubeMX<br/>图形化配置"] --> B["生成代码<br/>MDK-ARM Project"]
    B --> C["Keil MDK<br/>编辑/编译"]
    C --> D["DAP-Link<br/>烧录"]
    D --> E["调试<br/>(Debug/串口)"]
    E -.->|修改代码| C
    E -.->|改配置| A

详细工作原理

ARM Cortex-M3 上电启动流程

STM32F103 采用 Cortex-M3 内核，上电复位后固件执行顺序如下：

Reset Vector (0x0000_0004) → SystemInit() → __main() → main()

复位后内核从 0x0000_0000 读取栈顶指针（MSP），从 0x0000_0004 读取复位向量地址并跳转。
SystemInit()：由 CMSIS 库提供，配置 Flash 预取缓冲区、设置系统时钟（HSI → PLL → HCLK/PCLK1/PCLK2），初始化 VTOR（向量表偏移寄存器）。
__main()：C 运行时初始化（非 main 函数），包括 ZI 区清零、RW 区复制、堆栈初始化、调用 __rt_entry 进入 C 环境后调用 main()。
main()：用户代码入口。

启动文件 startup_stm32f103xb.s 关键内容：

栈（Stack）设置：定义 Stack_Size（默认 0x400 = 1KB），在 RAM 末尾分配栈空间，初始化 MSP。
堆（Heap）设置：定义 Heap_Size（默认 0x200 = 512B），供 malloc 等动态分配使用。
中断/异常向量表：从 0x0000_0000 开始依次存放堆栈指针、Reset_Handler、NMI_Handler、HardFault_Handler 等。每个向量占 4 字节（函数地址）。
Reset_Handler：调用 SystemInit → __main，最终跳转到 main。

SWD 必须使能的原因

STM32F103 复位后，PA13（SWDIO）/ PA14（SWCLK）默认功能为 JTAG/SWD 调试接口。若 CubeMX 中 SYS → Debug 不设为 Serial Wire，这两引脚会被初始化为普通 GPIO，之后调试器无法连接芯片，俗称"锁死"。

PB3（JTDO）/ PB4（NJTRST）同样复用为 SWO 等功能。因此所有使用 SWD 调试的项目必须在 CubeMX 中显式开启 Serial Wire（SWD）。

3 种启动模式（BOOT0 / BOOT1）

BOOT0	BOOT1	启动区域	地址映射	典型用途
0	X	Flash 主存	0x0800_0000 ~ 0x0801_FFFF（128KB）	正常运行
1	0	System Memory	0x1FFF_F000 ~ 0x1FFF_F7FF（内置 Bootloader）	串口 ISP 下载
1	1	SRAM	0x2000_0000 ~ 0x2000_4FFF（20KB）	调试/测试

Flash 启动（默认）：代码直接从 0x0800_0000 执行，但 Cortex-M3 复位后从 0x0000_0000 取向量——因此 STM32 通过 Flash 地址别名映射将 0x0800_0000 映射到 0x0000_0000。
System Memory 启动：进入内置 Bootloader（USART1/USART2/USB DFU），可用串口线通过 ISP 协议擦除/下载 Flash。芯片"锁死"时的救命通道。
SRAM 启动：用于调试时将程序直接加载到 RAM 运行，不占用 Flash 写入寿命。

工具链角色

工具	在流程中的角色
STM32CubeMX	图形化配置引脚、时钟、外设参数，生成 HAL 初始化 C 代码
Keil MDK	编辑代码、交叉编译（ARMCC/CLANG）、烧录、调试
DAP-Link / ST-Link	SWD 协议调试器，物理连接 PC USB ↔ 开发板 SWDIO/SWCLK
串口助手	通过 USB-TTL 查看 MCU 串口输出的调试信息

CubeMX 生成基础工程

打开 CubeMX → New Project
MCU Selector → 搜索并选中 STM32F103C8T6
System Core → SYS → Debug → 设为 Serial Wire (SWD)
- ⚠️ 这一步必须做！否则烧录一次后 SWD 引脚被 GPIO 占用，芯片永久锁死，只能用串口 ISP 擦除
System Core → RCC → HSE → 设为 Crystal/Ceramic Resonator
时钟树暂时保留默认（HSI 8MHz），第 08 节专门讲 72MHz 配置
Project Manager → Project 标签页：
- Project Name：LED_Test
- Toolchain / IDE：MDK-ARM (Keil)
- Minimum Firmware Version：不影响功能，选最新
点 GENERATE CODE → 选择目录 → 生成后选择 Open Project 直接启动 Keil

ARMCC 编译器说明

CubeMX 生成 Keil 工程时默认使用 ARMCC V6（即 ARMCLANG）。如果你需要使用老版 V5 编译器（某些旧驱动库只支持 V5）：

将 ARMCC V5.06 目录复制到 Keil 的安装目录（ARMCC 需要单独从 Keil 官网下载）
Keil 中 Project → Manage → Project Items
在 Folder 视图顶部的 ARM Compiler 下拉框中新增 V5.06 路径
选中新加的 V5.06 → 重新编译
⚠️ 若首次配置编译报错，再走一遍上述流程即可通过（常见 bug，原因未知）

如果你的工程使用 CubeMX 默认的 ARMCLANG（V6），不需要任何额外配置。

烧录配置（每次新建工程需配置一次）

Options for Target (Alt+F7) → Debug 标签
右侧 Use 下拉选择 CMSIS-DAP Debugger
点击 Settings → 如果 DAP 已正确连接，SWD 设备列表里应该能识别到
切换到 Flash Download 标签 → 勾选 Reset and Run（烧录后自动复位运行）
烧录：Flash → Download (F8)

如果 Settings 里没识别到 DAP：检查 SWDIO/SWCLK/GND 三根线是否正确连接，重新插拔 USB

调试功能（Keil Debugger）

Options for Target → Debug → 确认已选 CMSIS-DAP
Debug 标签 → 在右下角关闭编译器优化：-O0（否则变量值和单步行为不准确）
Start/Stop Debug Session (Ctrl+F5) 进入调试模式
添加 Watch 窗口：View → Watch → Watch1
在 Watch 窗口输入变量名即可实时查看和修改变量值
常用调试操作：全速运行 (F5)、单步进入 (F11)、单步跳过 (F10)、跳出 (Ctrl+F11)、下断点 (单击行号左侧)

常见问题

问题	原因	解决方法
烧录后无法识别 DAP	接线松动或芯片进入低功耗	重新插拔 USB，检查 SWD 接线
芯片锁死 "No target connected"	SWD 引脚被 GPIO 占用	按住复位键 → 点烧录 → 松开复位
编译报错 "..\*.h: No such file"	Include Paths 配置丢失	CubeMX 重新生成，或在 Options → C/C++ → Include Paths 中手动添加
串口输出乱码	波特率不一致	确认 MCU 和串口助手都设成了相同波特率（如 115200）

01-环境搭建.md 6.4 KB Vēsture Neapstrādāts