如何利用STM32CubeMX来自动生成STM32代码

只看该作者 · 2021-12-6 16:25

众所周知，ARM Cortex M 系列是 ARM 专门为单片机设计的内核。其中，STM32 系列的芯片可以算得上最成功的 ARM Cortex M 系列的芯片了。在最早期，ARM Cortex M 系列的核心刚用在单片机设计的时候，同时期也有很多厂商推出 ARM Cortex M 核心的单片机，但为什么 STM32 会如此之普及？其中的缘由，离不开当时意法半导体推出的方便的固件库。

为什么区区一个 STM32 的固件库可以有这么大的作用？这是因为早在 8 位机和 16 位机的时代，单片机内部的每一个外设的寄存器数量是有限的，我们即使一个一个去配置也没有多少工作量。但是 ARM Cortex M 核心，操作外设时需要配置的寄存器有很多，这样使用起来就会很麻烦。而意法半导体的固件库则可以将这些操作变得简单。

STD 库和 HAL 库之分

最早意法半导体推出的适配 STM32 的固件库被称为“STD 库”（标准库），我们用的最多的“STD 库”要属适配在 STM32F1 上面的“STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0”，这个 3.5 版本的固件库到现在为止还是开发 STM32F1 系列单片机的首选。

同时期的 STM32 系列还包括了 F0，F1，F3，F4，L1 等子系列芯片，并且都为它们适配了“STD 库”。如图 1 所示。

图 1 STD 固件库的适配系列

大约到 2014 年左右，ST 在标准库的基础上又推出了 HAL 库。实际上，HAL 库和标准库本质上是一样的，都是提供底层硬件操作 API，而且在使用上也是大同小异。有过标准库基础的同学对 HAL 库的使用也很容易入手。个人认为 ST 官方之所以这几年大力推广 HAL 库，是因为 HAL 的结构更加容易整合 STM32Cube，而 STM32CubeMX 是 ST 这几年极力推荐的程序生成开发工具。所以这两年新出的 STM32 芯片，ST 直接只提供 HAL 库。在新型的 STM32 芯片中，用 HAL 库逐步淘汰标准库。

只看该作者 · 2021-12-6 16:25

目前 STM32 所有的芯片都适配了 HAL 库。如同 2 所示。

图 2 HAL 库的适配系列

很多人从 STD 库转来做 HAL 库可能一开始觉得不习惯，但是配置起来其实和 STD 库也差不多。比较有意思的是，其实 HAL 库的代码可以直接使用 STM32CubeMX 这个软件来生成，STM32CubeMX 的操作方式非常简单，下面的内容就来介绍一些这个软件。

STM32CubeMX 安装

STM32CubeMX 是一个图形化的工具，也是配置和初始化 C 代码生成器（STM32 configuration and initialization C code generation），也就是自动生成开发初期关于芯片相关的一些初始化代码。

STM32CubeMX 的功能功能框图如图 3 所示。从图 3 中可以看得出，它包含了 STM32 所有系列的芯片，包含示例和样本（Examples and demos）、中间组件（Middleware Components）、硬件抽象层（Hardwaree abstraction layer）。

图 3 STM32CubeMX 简介

只看该作者 · 2021-12-6 16:27

STM32CubeMX 的特性如下：

（1）直观的选择 STM32 微控制器。

（2）图形化配置单片机：

引脚状态显示

图形化配置时钟树

可以动态确定参数设置的外围和中间件模式和初始化

功耗预测

（3）STM32CubeMX 可以自动生成主流 IDE 的工程代码，支持的 IDE，如 IAR、KEIL、GCC。

（4）可独立使用或作为 Eclipse 插件使用。

STM32CubeMX 是 ST 意法半导体的主动原创工具，它可以减轻开发的时间和费用。STM32CubeMX 集成了一个全面的软件平台，支持 STM32 每一个系列的 MCU 开发。这个平台包括 STM32Cube HAL（一个 STM32 的抽象层集成软件，确保 STM32 系列最大的移植性）。再加上兼容的一套中间件（RTOS、USB、TCP/IP 和图形），所有内嵌软件组件附带了全套例程。

STM32CubeMX 软件是运行于 JRE 上面的软件，因此我们在安装 STM32CubeMX 这个软件之前，现需要安装 JRE。我们可以通过 ST 官网直接下载，JRE 也可以从 Oracle 官网上面下载，当然也可以通过如下的链接，或者扫描图 4 中的二维码。

链接：https://pan.baidu.com/s/1fSGZ5J6u0fpBsaRDUZjAzg

提取码：qvrh