keil与STM32CubeMX安装使用流程：DFP包、库函数、固件包的理解

即便 Keil 安装好了对应的芯片支持包（DFP‑Pack），也不会自动生成可用工程。我们需要手动搭建整套工程目录，手动拷贝启动文件、内核文件、外设驱动源码，手动配置头文件搜索路径。大量复制粘贴操作对新手非常不友好，很容易漏文件、路径出错，还没写一行业务代码就被工程配置卡住。这就好比你要造房子，却让你从混凝土制作开始，入门难度实在太高！

ST 推出了 STM32CubeMX 图形化工具，可以可视化配置引脚、系统时钟，一键输出完整工程。它底层基于 HAL 库，HAL 库就是 ST 官方用来替代标准库的固件。

因此现在主流学习方案：STM32CubeMX 生成初始化工程 + Keil 编译调试 + HAL 库。

一、keil安装与芯片支持包下载

（1）官网下载极慢，建议从国内镜像源下载

新版的keil-MDK是不需要破解的，可以直接使用社区版。而早期例如江科大的教程时间比较早，keil的试用版会将代码局限在32kb，必须破解。

你可以直接从官网上下载最近版本5.43a：

MDK-ARM Version 5.43a Evaluation Software Requesthttps://www.keil.com/demo/eval/arm.htm#/DOWNLOAD

（2）安装

然后把刚刚的两条路径指定即可。（注意整个路径中不允许出现中文，否则后续keil在运行时会出现各种莫名其妙的问题）

等待进度条走完即可。

这个Pack目录就是未来我们放置DFP包的目录。

新版keil会在安装的时候直接将ARM最底层的驱动文件（CMSIS等）等放进去；但早期的keil安装时，只会指定Pack路径，但不会初始化的放置如图所示的文件，而是在第一次通过下一节的Pack installer安装任意DFP包的时候放置进来的。

（3）下载STM32这个MCU的支持包（DFP包）

当你打开后，会自动弹出这个窗口。这个是给我们下载各种MCU的芯片支持包的。这里有个疑问：我们刚刚不是下载了Pack吗？怎么下载还要重新下载呢？

其实在安装keil时候，下载的是ARM公司提供的通用Cortex-M的IP核心的支持包，此时keil只知道有Cortex-M这个内核，而不知道有GPIO、USART等外设控制器的。

而这个CPU是会被ST等公司做外围设计成为MCU的。因此我们还需要额外安装 ST 提供的 DFP芯片支持包（Device Family Pack芯片系列软件包），这一个包就包含了 STM32F1 该系列所有型号的芯片信息。

有了这个DPF包之后，Keil 就可以识别芯片型号、获取内存大小、调试寄存器、执行下载烧录。注意 DFP 包只服务于 Keil 软件，不包含写代码使用的 HAL 库或者标准库源码。

我们使用的是STM32F103系列的MCU，如果你后续要用其他MCU，也需要下载对应的DFP包。

这个DFP包说简单点就是给keil打补丁，keil软件本身只是一个集成开发环境，但并不能识别任何MCU芯片。只有你下载DFP包到Pack路径后，keil才允许你创建这个MCU芯片的项目工程，否则你连该型号CPU的选项都找不到！

加深理解：DFP包内包含这个芯片的识别、烧录算法、调试SVD寄存器软件等，只有加入这个补丁后，keil才能正确操作对应的MCU芯片。

二、在STM32CubeMX中下载固件包

到目前为止，我们所做的事情，仅仅是把keil安装好了，让其能正确识别MCU、烧录程序、调试程序了。但此时还没有在工程中加入任何软件层面的东西：标准库或者HAL库。

在标准库学习时，通常需要去ST官方上下载对应系列的SPL标准库，然后人工将内部有用的文件提取出来（如CortexM核心相关、标准库本身、启动文件等等），组成工程模版。而这种方式极为繁琐，所幸STM32CubeMX将它们打包成固件库，并在你创建项目时，自动生成了工程模版，极大程度降低了新手学习的难度。

STM32CubeMX这个软件的下载安装十分简单，所以不再赘述了。

（1）首次启动无法关闭与后台更新

当你第一次使用STM32CubeMX时，点击右上角的叉叉可能会出现以下弹窗，让你无法关闭这个软件。其实从这个报错信息也能看出来：当前软件正在自动检测更新，而这个软件设定上就是处于后台更新时无法关闭。

此时只需要等待几分钟，更新完成后就可以退出了。

（2）库函数的本质是什么？为什么要下载固件包

由于 STM32CubeMX 本体仅仅是图形化配置工具，本身并不包含 HAL 库源码、芯片信息以及 Cortex 内核相关支持文件，这些内容统一存放在独立的 STM32Cube MCU 固件包中，需要我们额外下载导入。（这个操作和我们刚刚keil下载Pack、DFP包是不是很相似？只不过一个是让keil能工作，一个是让写的代码能被MCU运行，对象存在不同而已。）

这里有一点值得注意:

标准库（Standard Peripheral Library，SPL标准外设库）或者HAL库（Hardware Abstraction Library，硬件抽象库，寄存器上封装了一层抽象软件接口，调用方式更加通用）的本质就是在对寄存器进行配置、改写的操作，而不同的MCU内部的寄存器数量、地址等存在大量差异，所以没有任何一款库可以兼容所有的MCU。即ST等公司必须针对不同系列的MCU编写不同的库函数。--->标准库和HAL库都有很多个系列！

其中标准库会一次性下载本系列全部源代码，然后根据芯片子型号通过条件编译，实现区分。但不同系列的标准库之间API接口风格并不统一。

而 HAL 库则是直接将不同系列的 HAL 库、芯片信息、启动文件等打包成不同的.zip 文件。用到什么系列芯片就下载什么系列的固件包即可。尽管分为了多个固件包，但HAL库对外的API在各个系列之间都是统一的。这也是HAL库逐渐替代了标准库，成为主流的原因。

（3）注册账号并下载固件包

首先配置固件库的下载路径，不要使用默认路径，否则后续很有可能找不到了。

然后接着回到STM32CubeMX中，下载固件库。

想要下载这些包，首先需要注册ST的账号。我这里之前就注册好了，可以直接登录。如果你没有的话可以直接去意法半导体官方注册，很方便。

正在下载固件包：

三、STM32CubeMX使用方法：点亮LED灯

当你把上述工具全都做好了后，该如何使用STM32CubeMX创建一个完整的工程项目呢？

（1）拉取最新支持芯片型号失败

这一步报错没有任何关系，因为国内访问外网经常失败，而且我们用的是STM32F103系列，是一个很古老的MCU，并不需要去拉取最新支持的MCU型号列表。直接离线创建工程即可。

（2）操作流程简单了解+开启调试引脚

STM32CubeMX怕我们不会用，很贴心的将操作流程分为了4个模块，且符合人从左往右的习惯。

开启调试器，与调试器的理解。

如果你设置的是NoDebug，则会使得MCU一上电工作到这行代码就关闭调试功能，此时调试器就无法烧录了，只能通过BOOT0模式重新烧录。（详情请见本专栏第一篇文章）

但这样就看不到以前烧录的程序了。所以一般NoDebug模式是厂商为了保护自己源代码而设置的，我们学习过程中一般不会设置。

（3）配置引脚工作模式与默认电平

（4）配置时钟树

关于下面时钟树的配置，我们暂时先照做，后续时钟树章节会详细讲解。

在这里填完后，需要回车，并点击OK保存。

（5）设置项目代码存放地址、选择工具链

生成完毕后：

（6）编译与烧录

编译：

这个错误其实是：你的工程设置使用了 ARM Compiler V5（AC5）编译器，但新版的keil并不会安装AC5编译器，而只安装了AC6编译器。我们在keil中修改一下配置即可。

烧录：

烧录失败有两个原因：

（1）我们板子的仿真器是DAP-Link的，而keil还默认使用的ST-Link，需要修改keil的配置。

（2）板子还未上电，或未正确连接。

现在你就可以烧录了！

最后烧录完成后，它会将原本的程序停止，但需要复位才能运行新程序，这是因为：

ST‑Link/DAP‑Link 通过SWD 调试接口，直接操作内核：

把 CPU 内核 强制停机 (Halt，内核暂停执行)，旧代码直接停止运行；
通过调试总线，把新固件写入 Flash；
Flash 写完之后，内核仍然保持停机状态，不会自动释放、不会自动跳转到 Flash 入口。
✅烧录只是把代码写到 Flash 存储器里面，不会自动给 CPU 发复位信号，CPU 还停在调试停机状态。 Flash 里面已经是新程序了，但是内核处于 halt 暂停，所以啥也不干。
按下复位按键后，Cortex-M会重新从Flash指定位置读取Startup.s，并跳转到main函数中运行。