基于STM32的物联网环境监测与远程控制系统实训套件-淘宝网

任务1 开发环境IDE安装及配置

一、任务描述

安装STM32CubeMX和Keil uVision5软件，搭建IDE开发环境，掌握STM32CubeMX和Keil uVision5的基本配置能力。

通过本任务，掌握 STM32CubeMX 图形化配置工具的使用方法，以及 Keil uVision5 编译、调试环境的基本配置能力，为后续 STM32 单片机程序开发奠定基础。

二、任务目标

1.知识目标

1）了解STM32开发所需的两款核心软件：STM32CubeMX（图形化配置工具）、Keil uVision5（编译/调试IDE）。

2）掌握两款软件的安装流程、激活方法、环境依赖配置。

3）理解STM32CubeMX工程生成、Keil工程导入与编译配置的基本原理。

2.能力目标

1）能够独立完成STM32CubeMX的下载、安装、固件库安装与基础配置。

2）能够独立完成Keil uVision5的安装、注册激活、器件库安装、编译器配置。

3）能够使用STM32CubeMX生成工程，并在Keil中完成编译、下载配置，实现环境联调。

3.素质目标

1）培养严谨、规范的软件安装与环境配置习惯。

2）提升自主学习、问题排查与解决实际操作问题的能力。

3）树立嵌入式开发环境标准化搭建的工程意识。

三、任务重难点

1.任务重点

1）STM32CubeMX安装与固件库（MCU Package）安装。

2）Keil uVision5注册激活、对应STM32芯片支持包安装。

3）STM32CubeMX生成MDK-ARM工程，在Keil中正确打开、编译、配置下载器。

4）开发环境完整联调，确保无报错、可正常编译工程。

2.任务难点

1）Keil uVision5成功激活（避免注册失败、权限问题）。

2）STM32CubeMX对应型号芯片固件库下载与安装。

3）开发环境跨软件联动配置（CubeMX生成→Keil编译）。

四、知识准备

集成开发环境（Integrated Development Environment）简称IDE，是用于提供程序开发环境的应用程序，一般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界面等工具。IDE集成了代码编写、分析、编译、调试等功能，是一体化的开发软件。所有具备这一特性的软件或者软件套（组）都可以称作集成开发环境。

目前，市场上常用的STM32微处理器开发的IDE有Eclipse、IAR、LiteOS Studio、Keil uVision5等，本书使用 Keil uVision5作为开发IDE，用于编辑、编译、链接、调试程序代码，并烧录程序到STM32开发板。另外，为生成STM32开发板初始化代码，还需要使用STM32CubeMX软件。

Keil uVision5是Keil公司(ARM公司之一)推出的Keil MDKv5，该版本使用uVision5 IDE集成开发环境，是目前针对ARM微控制器，尤其是基于ARMCortex-M内核的微控制器最佳的一款集成开发工具。Keil uVision5主界面如图1所示：

图 1 Keil uVision5 主界面

STM32CubeMX 是意法半导体(ST)推出的 STM32 芯片图形化配置工具，是基于 java 环境运行的一个插件（安装 STM32CubeMX 软件之前，需要先安装 java 运行环境），用于 STM32产品的配置及使用图形化向导生成 C 初始化代码，可大大减少开发工作的时间和成本。

STM32CubeMX 主界面如图2所示：

图2 STM32CubeMX 主界面

STM32CubeMX配置流程：

1）选择芯片系列、型号、封装引脚，新建工程；

2）配置SYS、RCC、USART等引脚信息；

3）时钟配置；

4）设置工程名称、路径，编程环境，芯片和固件包等信息；

5）生成C初始化代码，可以在KEIL、IAR、GCC等开编译器中使用。

五、任务实现

任务1.1 STM32CubeMX软件安装

1.下载安装java开发工具包JDK。

1）登录Oracle官网，点击搜索按钮，如图3所示：

图3 Oracle官网

2）搜索jdk，如图4所示，点击Java Download Central下方链接，进入下载中心界面，根据自己的系统选择合适的版本（以Java SE 11为例），点击JDK Download，如图5所示，进入Java SE Development Kit 11 Downloads下载页面，找到jdk-11.0.10_windows-x64_bin.exe，进行下载。

图4 搜索jdk

图5 点击JDK Download

3）双击打开JDK安装程序

，根据安装向导安装，点击“下一步”，如图6所示。

图6 JDK安装向导

4）选择“开发工具”， 点击“下一步”，如图7所示。

图7 选择“开发工具”

5）等待安装完成，点击“关闭”，如图8所示。

图8 点击“关闭”

2.配置环境变量。

1）右键单击桌面上的“计算机”图标，在弹出的右键菜单中选“属性”，打开属性窗口， 选择“高级系统设置”，如图9所示。

图9  选择“高级系统设置”

2）进入“系统属性”界面，点击“高级”选项卡下的“环境变量”按钮，如图10所示。

图10 点击“环境变量”按钮

3）进入设置环境变量界面，在“系统变量”下方点击“新建”按钮，在新建系统变量界面输入变量名：JAVA_HOME，变量值：C:\Program Files\Java\jdk-11.0.10（变量值与JDK安装路径必须保持一致），然后点击“确定”按钮，如图11所示。

图11 新建JAVA_HOME环境变量

4）选择系统变量Path，点击“编辑”按钮，在编辑系统变量界面的变量值后添加“%JAVA_HOME%\bin;”，点击“确定”按钮，如图12所示。

图12 编辑环境变量Path

5）测试环境变量是否配置成功。点击桌面左下角“开始”按钮，在弹出的开始菜单中点击“运行”按钮，然后键入“cmd”，在提示符下输入命令：java -version，出现如图13所示信息，说明环境变量配置成功。

图13 环境变量配置成功

3.下载安装STM32CubeMX软件

1）登录ST官网。搜索STM32CubeMX，如图14所示：

图14 ST官网搜索STM32CubeMX

3）找到STM32CubeMX，选择该软件的版本，点击“Get Software”按钮，如图15所示，注册ST官方账号，并进行下载。

图15 点击“Get Software”按钮

3）下载完后解压安装包，双击打开安装程序

图16 STM32CubeMX安装向导

4）等待安装完成，点击“Done”，如图17所示。

图17 点击“Done”完成安装

4.下载安装STM32 MCU软件开发包

1）双击打开STM32CubeMX软件，进入主界面。选择“Help” -> “Manage embedded software packages”，如图18所示。

图18 Manage embedded software packages

2）根据STM32开发板所用芯片型号选择合适的软件开发包进行安装。本书实验开发板芯片型号属于STM32F1系列，因而选择“STM32Cube MCU Packages”下的“STM32F1”，勾选最新版本软件开发包，单击“Install Now”进行下载，如图19所示。

图19 下载安装STM32Cube MCU Package

3）下载安装完成后如图20所示。

图20 STM32Cube MCU Package安装完成

5.STM32CubeMX软件安装环境检查

1）双击STM32CubeMX软件图标

图21 点击“ACCESS TO MCU SELECTOR”

2）在随后出现的界面的左侧列表中勾选：“core” ->“ARM Cortex-M3”，“Series” ->“STM32F1”，“Line” ->“STM32F103”，“Package” ->“LQFP48”，然后双击右侧芯片型号STM32F103C8Tx，新建工程，如图22所示。

图22 选择STM32F103C8Tx型号芯片

3）出现如图23所示界面，表示工程创建成功，STM32CubeMX软件环境安装无误。

图23 成功创建工程

任务1.2 Keil uVision5软件安装

1.下载安装Keil uVision5软件

1）登录Keil官方网站的Download Products页面，单击“MDK-Arm”，如图24所示。

图24 Keil官方网站的Download Products页面

2）在随后弹出的页面中，填写个人信息并提交，即可看到下载链接。单击“MDK533.EXE”按钮，如图25所示。

图25 单击“MDK533.EXE”按钮

3）下载完成后，双击Keil安装包，根据安装向导进行安装，如图26所示。

图26 Keil安装向导

4）接受协议，选择安装目录，填写个人信息之后进入安装，当出现弹窗提示是否要安装通用串行总线控制器时，选择“安装”，如图27所示。

图27 安装通用串行总线控制器

5）最后点击“Finish”完成安装，如图28所示。

图28 安装完成

2.下载安装Keil uVision5芯片pack包

在浏览器地址栏输入Keil.STM32F1xx_DFP.2.4.0.packeil.STM32F1xx_DFP.2.4.载包网址Arm Keil | Devices，下载STM32F103C8T6的pack包Keil.STM32F1xx_DFP.2.4.1并安装，如图29所示。

图29 安装Keil.STM32F1xx_DFP.2.4.1.pack

3.Keil uVision5软件安装环境检查

1）在Keil uVision5界面点击“Project”菜单下的“New uVision Project”，如图30所示。

图30 新建工程

2）选择工程保存路径，填写工程名称，点击保存，如图31所示。

图31 选择工程保存路径

3）选择芯片pack包型号，点击“OK”，如图32所示。

图32 选择芯片pack包型号

4）出现如图33界面，表示已经创建生成一个基础工程，Keil uVision5环境安装无误。

图33 创建生成一个基础工程