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手把手教你用Keil5烧录C语言程序：从零开始搞定STM32开发全流程

你是不是也遇到过这种情况——代码写好了，编译通过了，结果一点击“Download”，Keil弹出一句冷冰冰的提示：“No target connected”？或者更糟，“Flash Timeout”、“Verify Failed”轮番上演，却不知道问题出在哪。

别急。这不仅仅是“线没插好”那么简单。背后涉及的是调试协议、Flash算法、硬件连接和工程配置的一整套协作机制。而掌握这套机制，才是真正的嵌入式开发者与“点按钮侠”的分水岭。

今天，我们就以最常见的STM32为例，带你从创建工程的第一步开始，一步步打通Keil5 + C语言 + 程序烧录的完整链路。不跳步骤，不甩术语，只讲你能听懂、能复现、能落地的内容。

为什么是Keil5？它到底强在哪？

在国产替代风起云涌的今天，很多人会问：为什么不直接上VS Code + PlatformIO？为什么还要学Keil？

答案很简单：稳定、成熟、资料多、企业用得多。

尤其是在高校教学、工业控制、电力仪表等传统领域，Keil MDK仍是主力开发环境。它的优势不是炫酷的界面，而是：

• 图形化配置让你不用背寄存器地址；
• 内置设备数据库自动帮你选启动文件；
• 支持ST-Link、J-Link即插即用；
• 调试时可以直接看外设寄存器状态，像读Excel一样直观。

更重要的是——当你拿到一块别人留下的老项目板子，十有八九打开就是.uvprojx工程文件。不会Keil？寸步难行。

所以，哪怕你现在主攻Linux或RTOS，搞懂Keil5，依然是嵌入式工程师的基本功。

第一步：新建一个真正可用的Keil工程

很多初学者以为“新建工程=新建空白文件夹+加main.c”。错！这样建出来的工程，连芯片都没认对，怎么可能烧进去？

正确操作流程如下：

1. 打开 Keil uVision5 →Project→New uVision Project
2. 给工程命名并选择保存路径（建议不要带中文）
3. 关键来了：选择目标MCU型号

比如你要开发的是STM32F103C8T6（蓝丸常见芯片），就在列表里找到：

STMicroelectronics → STM32F1 Series → STM32F103 → STM32F103C8

✅ 这一步有多重要？
Keil会根据你选的型号自动加载：
- 启动文件（startup_stm32f10x_md.s）
- 寄存器定义头文件
- 默认中断向量表
- Flash大小、RAM起始地址等内存信息

如果你乱选成STM32F4系列，哪怕代码一样，链接器也会把你导向错误的地址空间，轻则跑飞，重则根本编不过。

4. 是否复制标准启动代码？→ 选“否”，我们自己管理更清晰。

5. 创建完成后，右键左侧的“Source Group 1” → Add New Item → 添加main.c

现在你的工程结构应该是这样的：

Project ├── Target 1 │ ├── Startup (startup_stm32f10x_md.s) │ └── Source Group 1 │ └── main.c

第二步：写一段能点亮LED的C代码

别急着烧，先确保程序本身没问题。下面这段代码不需要HAL库，纯寄存器操作，适合打基础。

// main.c #include "stm32f10x.h" void SystemInit(void) { // Keil要求必须存在此函数，系统复位后首先调用 // 默认使用内部8MHz RC振荡器，不做额外配置 } int main(void) { // 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50MHz GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_MODE5; // 清除模式位 GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE5_1; // 设置为输出模式（01: 输出10MHz，11: 50MHz） GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF5; // 推挽输出模式（00） while (1) { GPIOA->BSRR = GPIO_BSRR_BR5; // PA5拉低 → LED亮 for(volatile int i = 0; i < 1000000; i++); GPIOA->BSRR = GPIO_BSRR_BS5; // PA5拉高 → LED灭 for(volatile int i = 0; i < 1000000; i++); } }

📌 注意几个关键点：
-volatile必须加，否则编译器优化后延时循环会被删掉；
- 使用BSRR寄存器实现原子级置位/清零，比直接操作ODR更安全；
- 没有用HAL_GPIO_WritePin()，因为我们想看清底层发生了什么。

第三步：配置编译选项——这才是成败的关键

很多人以为“能编译=万事大吉”，其实最关键的设置都在这里。

右键工程名 →Options for Target 'Target 1'，进入设置页面。

🔧 Target 标签页

• XTAL(MHz):填写外部晶振频率，如8.0或12.0（若无外部晶振可填8）
• Use MicroLIB:✅勾选
  → 启用精简C库，节省Flash空间，尤其适合小容量芯片（如C8T6只有64KB Flash）

⚠️ 不勾选的话，默认使用标准库，可能导致printf等函数占用过多资源。

💾 Output 标签页

• ✅ Create HEX File
  → 生成.hex文件，可用于第三方烧录工具备份固件

🛠 C/C++ 标签页

• Define: 可添加宏定义，例如：
  USE_STDPERIPH_DRIVER, STM32F10X_MD
  （如果你用了标准外设库才需要）

• Include Paths: 添加头文件路径，比如你把stm32f10x.h放在单独文件夹中，就在这里指定。

🐞 Debug 标签页

这是烧录前最后也是最重要的一步！

• Select: ST-Link Debugger（或其他你用的仿真器）
• 点击右侧“Settings”

进入新窗口后切换到Debug → Settings → SW Device

此时你应该看到：
- Target Name: STM32F103C8
- Size: 64 KB （说明Keil正确识别了Flash容量）

如果没有识别出来，说明前面芯片型号选错了，赶紧回去检查！

再切到Flash Download标签页：
- ✅ Update Target before Debugging
→ 每次调试前自动下载最新程序
- ✅ Reset and Run
→ 下载完成后立即复位运行，不用手动按复位键
- 点击“Add”按钮 → 选择匹配的Flash算法

👉 对于STM32F1系列，通常选：

STM32F1xx Medium-density Flash (128 KB)

虽然C8T6是64KB，但它属于Medium-density产品线，这个算法完全兼容。

❗ 如果你不添加正确的Flash算法，Keil只能读写SRAM，无法写入Flash，必然报错“Programming Algorithm not found”。

第四步：连接硬件，准备烧录

软件配完了，该接线了。

典型接法（使用ST-Link V2）：

⚠️ 特别提醒：
-NRST引脚一定要接！很多同学只接SWDIO和SWCLK，发现连不上。因为Keil在下载时可能需要复位芯片，NRST悬空会导致失败。
-BOOT0应接地（BOOT0 = 0），否则芯片可能进入ISP模式，拒绝调试。
-电源要稳！推荐使用独立稳压模块或USB隔离供电，避免PC USB口电压波动导致通信异常。

接好后，给目标板上电。

回到Keil，点击菜单栏的“Start/Stop Debug Session”（图标是一个绿色的小虫子），或者直接按Ctrl+F5。

如果一切正常，你会看到底部Output窗口输出类似内容：

Algorithm loaded successfully. Erase Done. Program Done. Verify Successful. Application running...

🎉 成功了！这时候你应该能看到板载LED开始闪烁。

常见坑点与实战排错指南

你以为到这里就结束了？不，真正的挑战才刚开始。

以下是我在带学生实训时总结的五大高频故障场景，附真实解决方法：

❌ 问题1：No target connected

现象：Keil提示“No ULINK/Microvision JTAG device found” 或 “Cannot access target”

排查清单：
- ✅ ST-Link是否被电脑识别？去设备管理器看看有没有“ST-LINK Debug in…”
- ✅ 目标板是否有电？测一下VDD是否为3.3V
- ✅ GND是否共地？ST-Link和目标板必须共地才能通信
- ✅ SWDIO/SWCLK是否焊反？特别注意某些模块标注的是“SWDIO_IN”
- ✅ PA13/PA14是否被复用为普通IO？检查代码或原理图

💡 秘籍：尝试在Keil的Debug Settings → Connect中改为“Under Reset”模式，然后先按下复位键再点击连接，有时可以强行唤醒死锁的MCU。

❌ 问题2：Flash programming failed

原因90%是Flash算法不对！

例如你用了STM32F103RCT6（High-density），却选了“Medium-density”算法，就会失败。

✅ 解决方案：
- 在“Manage Components” → “Flash”中确认已安装对应算法包
- 或手动下载.FLM文件导入（官网可搜 STM32F1xx_FLASH.FLM）

❌ 问题3：Verification Error

烧进去了，但校验失败。

可能原因：
- 数据线太长或接触不良
- 电源噪声大，导致写入出错
- SWD频率太高（默认可能是4MHz）

✅ 解法：
- 在Debug Settings → Clock中将SWD频率降到1MHz 或更低
- 在板端增加电源滤波电容（100nF陶瓷电容 + 10μF钽电容组合）

❌ 问题4：程序下载成功却不运行

常见陷阱：
- 没勾选“Reset and Run”
- 主频配置错误导致HSE启动失败（在SystemInit中硬改了时钟但没外接晶振）
- 中断向量表偏移未设置（使用了IAP才需关注）

✅ 最简单的验证方式：
- 单步调试进入main函数，看能否执行第一条语句
- 若停在SystemInit里的while循环（如HSE启动超时），说明时钟配置有问题

❌ 问题5：第一次能烧，第二次就不能连

典型表现：首次烧录成功，断电再上电就再也连不上。

真相往往是：你在代码中禁用了SWD接口！

比如写了这行代码：

RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_AFIOEN; AFIO->MAPR |= AFIO_MAPR_SWJ_CFG_JTAGDISABLE; // 错误！关闭了所有调试接口

✅ 正确做法：
保留SWD功能，仅关闭JTAG：

AFIO->MAPR |= AFIO_MAPR_SWJ_CFG_DISABLE; // 完全禁用（危险！） AFIO->MAPR |= AFIO_MAPR_SWJ_CFG_SWONLY; // ✔️ 只保留SWD，关闭JTAG

高阶技巧：让烧录更快、更可靠

当你已经能稳定烧录后，不妨试试这些提升效率的方法：

✅ 技巧1：启用Arm Compiler 6（AC6）

虽然Keil默认使用ARMCC（AC5），但官方已停止更新。迁移到AC6可以获得更好的C11支持和优化能力。

切换方法：
- Project → Options → Target → Toolchain: 选择 “Arm Compiler 6”
- 注意：部分旧库可能不兼容，需重新编译

✅ 技巧2：自动生成bin文件用于量产

.hex适合调试，.bin更适合批量烧录。

添加一条后编译命令：

fromelf --bin --output=.\Output\project.bin .\Objects\project.axf

位置：Options → User → After Build/Rebuild

✅ 技巧3：使用scatter文件精细控制内存布局

对于复杂项目，可以用.sct文件手动分配代码段到特定区域，例如将Bootloader放在0x08000000，App从0x08004000开始。

示例STM32F103XC.sct：

LR_IROM1 0x08000000 0x00010000 { ; Load region size_region ER_IROM1 0x08000000 0x00010000 { ; Exec region *.o (RESET, +First) *(InRoot$$Sections) .ANY (+RO) } RW_IRAM1 0x20000000 0x00005000 { .ANY (+RW +ZI) } }

写在最后：工具只是手段，理解才是目的

Keil5看似只是一个“点几下就能烧程序”的IDE，但背后藏着一整套嵌入式系统的知识体系：

• 编译器如何将C变成机器码？
• 链接器怎么安排函数在Flash中的位置？
• SWD协议是怎么通过两根线读写内存的？
• Flash算法为什么能在SRAM中运行并擦写Flash？

这些问题，决定了你是只会“点Download”的操作工，还是能独立解决问题的工程师。

所以，下次当你面对“Flash Timeout”不再慌张，而是冷静地检查供电、复位、算法、频率……你就真的入门了。

如果你正在学习STM32，欢迎收藏本文作为日常参考手册。也欢迎在评论区分享你遇到过的奇葩烧录问题，我们一起拆解、分析、解决。