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2025/12/31 2:33:32 网站建设 项目流程

手把手教你用Keil5点亮第一颗STM32F103:从零搭建开发环境

你有没有过这样的经历?刚下载好Keil5,信心满满地想写个“LED闪烁”程序,结果一新建工程就卡在了找不到STM32F103芯片型号这一步。搜索框敲了一遍又一遍,可列表里就是没有你手上的那款MCU。

别急——这不是你的操作问题,而是很多人初学STM32时都会踩的第一个坑:没装对芯片支持包

今天我们就来彻底解决这个问题。本文不讲空话、不套模板,带你一步步完成Keil5下STM32F103开发环境的完整搭建,从软件安装到代码编译,再到程序下载和硬件验证,全程实战导向。只要你跟着做,保证能在两小时内让板子上的LED真正“闪起来”。


为什么Keil5找不到STM32F103?

我们先搞清楚一个关键概念:Keil5本身并不自带所有MCU的支持文件

当你打开“New Project”时看到的那个设备列表,并不是预先打包进安装包里的,而是依赖于一种叫Device Family Pack(DFP)的组件。这个DFP说白了就是ST官方为Keil提供的“驱动包”,里面包含了:

  • 启动文件(startup_stm32f103xb.s)
  • 寄存器定义头文件(stm32f1xx.h)
  • 系统初始化函数(system_stm32f1xx.c)
  • Flash烧录算法(用于下载程序)

如果你没安装STM32F1xx_DFP,哪怕Keil装得再完整,也照样创建不了基于STM32F1系列的工程。

📌一句话总结
“Keil5添加STM32F103芯片库”的本质,就是通过Pack Installer安装对应的DFP包。


第一步:安装Keil MDK-ARM v5

虽然现在有STM32CubeIDE等新工具,但Keil仍是工业界最广泛使用的嵌入式IDE之一,尤其适合裸机开发和深度调试。

下载与安装

前往官网下载页面: https://www.keil.com/download/product/
选择MDK-Core版本(目前最新稳定版是v5.37以上),下载后运行安装程序。

⚠️ 安装注意事项:
- 关闭杀毒软件(某些安全软件会误删.dll.exe组件)
- 安装路径建议使用英文(避免中文路径导致编译异常)
- 推荐勾选“Add to PATH”以便命令行调用

安装完成后打开Keil uVision,你会看到主界面。此时还不能新建STM32工程,因为我们还没有安装芯片支持包。


第二步:用Pack Installer添加STM32F103支持

这才是整个流程的核心环节。

打开Pack Installer

菜单栏点击:
Project → Manage → Pack Installer

这时会弹出一个新的窗口,左侧是设备树,右侧是可用的软件包。

首次打开可能需要几分钟时间同步远程库(顶部状态栏显示“Loading…”)。如果长时间无响应,请检查网络连接,或者手动点击右上角的Refresh按钮刷新列表。

安装STM32F1xx DFP

在左侧面板的搜索框中输入:

STM32F103

展开结果中的:
STMicroelectronics → STM32F1 Series → STM32F103xx

你会看到右边出现一个名为STM32F1xx_DFP的包(版本号如2.4.0),点击其旁边的Install按钮。

等待进度条走完,右下角显示“Installed”即表示成功。

✅ 成功标志:
- 软件包名称变为绿色
- 显示“Installed: Yes”
- 可以看到详细内容如Startup Files、Flash Algorithms等

💡 小技巧:你可以把.pack文件导出备份(点击Export按钮),以后重装系统时可以直接离线导入,不用再联网下载几十兆的包。


第三步:创建第一个STM32工程

现在我们可以正式创建工程了。

新建项目

菜单栏选择:
Project → New μVision Project

保存路径自定义(建议不要带空格或中文),命名如Blink_LED_STM32F103RB

接下来进入最关键的一步:选择目标芯片

在弹出的“Select Device for Target”对话框中,再次搜索:

STM32F103RB

如果你之前正确安装了DFP包,应该能看到如下选项:
STMicroelectronics :: STM32F103RB

选中它,点击OK。

添加启动代码(重要!)

下一个提示框问你是否要复制启动文件到工程目录:
✅ 勾选:“Copy STM32F1xx startup code to project folder and add file to target”

这一步非常关键!如果不勾选,后续链接阶段会报错“Entry Point Not Found”。

点击OK后,Keil会自动为你生成基础框架,包括:
- Startup file(已加入Source Group)
- System initialization template


第四步:编写第一个程序 —— LED闪烁

现在我们来写点实际代码,控制PA5引脚上的LED亮灭。

创建main.c

右键左侧“Source Group 1” → Add New Item to Group…

选择C File (.c),命名为main.c,双击打开编辑器。

粘贴以下代码:

#include "stm32f1xx.h" // 简单延时函数 static void delay(volatile uint32_t count) { while(count--) { __NOP(); // 防止被编译器优化掉 } } int main(void) { // 初始化系统时钟(使用内部HSI,默认约8MHz) SystemInit(); // 开启GPIOA时钟(APB2总线) RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN; // 配置PA5为通用推挽输出,最大速度2MHz GPIOA->CRL &= ~(GPIO_CRL_MODE5 | GPIO_CRL_CNF5); // 清除原设置 GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE5_1; // MODE5[1:0] = 10 -> 2MHz输出 GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF5; // CNF5[1:0] = 00 -> 推挽模式 // 主循环 while (1) { GPIOA->BSRR = GPIO_BSRR_BR5; // PA5 = 低电平(点亮LED) delay(1000000); GPIOA->BSRR = GPIO_BSRR_BS5; // PA5 = 高电平(熄灭LED) delay(1000000); } }

📌 关键说明:
-SystemInit()是必须调用的,否则时钟配置不生效
- 使用BSRR寄存器进行原子级置位/复位,比直接操作ODR更安全
-__NOP()确保延时不被编译器优化


第五步:配置编译与下载参数

设置芯片宏定义

有些开发者发现编译时报错:“undefined identifier ‘GPIOA’”。这是因为虽然头文件存在,但预处理器不知道你具体用的是哪款芯片。

解决方法:

点击菜单栏:
Project → Options for Target → C/C++ 标签页

在“Define”输入框中添加:

STM32F103xB

⚠️ 注意:这里的后缀要根据你的具体型号填写:
- RB / VB → xB
- RC / VC → xC
- RD / VD → xD
- ZE / TE → xE

否则stm32f1xx.h无法正确包含对应的头文件。


配置调试器(以ST-Link为例)

连接好ST-Link和开发板,确保供电正常。

回到“Options for Target”,切换到Debug标签页。

选择调试器类型:
👉 ST-Link Debugger(如果是J-Link则选J-Link/J-Trace Cortex)

点击右侧的Settings按钮。

进入Flash Download选项卡:

✅ 勾选:
- Program
- Verify

点击Add按钮,在弹出的列表中找到并添加:
STM32F103xB Flash编程算法(大小通常为128KB或64KB,取决于型号)

✅ 成功标志:下方列表显示该算法已加载,且地址范围匹配芯片Flash空间(0x08000000开始)


第六步:编译 & 下载 & 运行!

一切就绪,现在点击工具栏上的Rebuild按钮(锤子图标)。

观察底部Build Output窗口:

🟢 如果看到:

".\Output\Blink_LED.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).

恭喜!编译成功。

接着点击Download按钮(向下箭头图标),Keil会将程序烧录进STM32的Flash中。

复位单片机(手动按复位键或断电重启),你应该能看到连接在PA5上的LED开始以大约1秒频率闪烁!

🎉 到此为止,你已经完成了从零搭建STM32开发环境的全过程。


常见问题排查指南

❌ 问题1:编译报错 “Identifier ‘RCC’ undefined”

原因分析:头文件未正确识别芯片系列。

✅ 解决方案:
- 确保已包含#include "stm32f1xx.h"
- 在“Define”中添加STM32F103xB(或其他对应型号)
- 检查拼写是否有误(注意是下划线,不是短横线)


❌ 问题2:下载失败提示 “No target connected”

这是最常见的硬件通信问题。

逐项排查:
| 检查项 | 正确做法 |
|--------|---------|
| 物理连接 | SWCLK接PB14,SWDIO接PB13,GND共地 |
| 供电情况 | 用万用表测VDD是否为3.3V |
| BOOT模式 | BOOT0 = 0,BOOT1任意(通常接地即可) |
| NRST引脚 | 不要悬空,建议加10kΩ下拉电阻 |
| ST-Link灯 | 是否常亮或闪烁?红灯常亮可能接触不良 |

💡 提示:可以在Keil的Debug Settings → Debug tab里点击“Connect”测试连接状态。


❌ 问题3:程序下载成功但不运行

可能原因:
- 主函数入口错误(检查是否有多余的main函数)
- 系统时钟未初始化(务必调用SystemInit()
- 中断向量表偏移未设置(一般默认没问题)
- PA5被复用为其他功能(如TIM2_CH1)

建议:先简化逻辑,只让GPIO翻转,排除外设干扰。


工程管理最佳实践

别以为点完“Download”就结束了。真正的工程师还要考虑长期维护性。

✅ 推荐做法:

  1. 命名规范
    工程名体现用途+芯片+工具链,例如:
    MotorCtrl_STM32F103RC_Keil5

  2. 纳入版本控制
    使用Git管理.uvprojx,.c,.h文件,忽略.uvoptx等用户临时文件

  3. 统一编译警告等级
    在C/C++选项中开启-Wall,杜绝潜在隐患

  4. 结构化代码组织
    分离User/(业务逻辑)、Drivers/(寄存器操作)、Core/(启动文件)目录

  5. 本地备份DFP包
    在Pack Installer中导出.pack文件,防止重装系统时重新下载


写在最后:下一步可以做什么?

你现在掌握的不仅是“Keil5添加STM32F103芯片库”这一动作,更是整套嵌入式开发思维的起点。

接下来你可以尝试:
- 结合STM32CubeMX生成初始化代码,再导入Keil
- 移植FreeRTOS实现多任务调度
- 配置USART串口打印调试信息
- 使用定时器替代软件延时,提升精度
- 实现按键中断检测与去抖

而这一切的基础,都始于你现在亲手搭建成功的这个最小系统工程。


如果你在操作过程中遇到任何问题,欢迎留言交流。毕竟每个老手都曾是从点亮第一个LED开始的。

一起加油,让代码真正跑在硬件上!

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