零基础入门Keil安装与STM32工程创建

从零开始搭建STM32开发环境：Keil安装与工程创建实战指南

你是否曾面对一块STM32开发板，手握ST-Link和电脑，却不知如何下手？
编译报错、下载失败、LED不亮……这些问题的背后，往往不是代码写错了，而是开发环境没搭好。

别担心。本文将带你一步步完成Keil MDK 的安装配置和第一个STM32工程的创建，全程零基础可操作，更重要的是——让你不仅“会做”，还能“明白为什么”。

为什么选择Keil？它在STM32生态中扮演什么角色？

在嵌入式世界里，工具链的选择直接影响开发效率和稳定性。虽然现在有STM32CubeIDE、VS Code + PlatformIO等新兴方案，但Keil uVision依然是许多企业项目和高校教学的首选。

原因很简单：

界面直观，适合新手快速上手；
编译器优化能力强，生成代码更紧凑高效；
调试体验稳定，尤其是配合ST-Link使用时几乎“即插即用”；
对HAL库、标准外设库支持完善，兼容性极佳。

当然，Keil是商业软件（免费版限制代码大小为32KB），但对于学习和大多数小型项目来说，这个限制完全够用。

📌 小贴士：如果你只是想点亮一个LED、读取一次按键或串口发个数据包，Keil免费版绰绰有余。

第一步：安装Keil MDK —— 不只是点“下一步”

下载地址与版本选择

前往 Keil官网下载MDK-Core安装包（目前最新为MDK 5.x 或 MDK 6）。推荐使用MDK 5.38 及以下版本，因为部分旧款芯片的DFP包对新版支持略差。

安装过程中注意以下几点：

路径不要含中文或空格
推荐安装到C:\Keil_v5这类简洁路径，避免后续编译出错。
务必勾选“Install Driver”选项
这会自动安装USB驱动，确保PC能识别ST-Link等调试器。
安装完成后先别急着打开
我们需要先补全关键组件——设备支持包（DFP）。

安装STM32设备支持包（Device Family Pack）

没有DFP，Keil就不知道STM32F103C8T6长什么样，也不知道它的寄存器怎么映射。

打开Keil后，进入菜单栏：

Pack Installer → Devices → STMicroelectronics → STM32F1 Series

找到你要用的系列（如STM32F1xx），点击右侧的“Install”按钮。它会自动下载并安装以下内容：

启动文件（startup_stm32f103xb.s）
CMSIS-Core头文件
HAL库基础文件
外设定义（stm32f1xx.h）
示例工程模板

✅ 安装成功后，在新建工程时就能看到你的目标芯片了。

第二步：创建第一个STM32工程 —— 搞懂每一步的意义

我们以最常见的STM32F103C8T6（蓝丸开发板）为例，手动创建一个让PC13引脚上的LED闪烁的工程。

1. 新建工程

打开uVision → Project → New uVision Project
保存路径建议单独建个文件夹，比如Blink_LED_Project

接下来选择目标芯片：
搜索STM32F103C8→ 选中对应的型号（注意Flash容量是64KB）

此时Keil会弹出提示：“Copy STM32F1xx Startup code to project？”
✅ 点“Yes”，这会把启动汇编文件自动加入工程。

2. 工程结构初探：这些文件都是干什么的？

创建完成后，左侧Project面板显示如下结构：

Target 1 ├── Source Group 1 │ ├── startup_stm32f103xb.s ← 启动文件，复位后第一条指令从此开始 │ └── main.c ← 用户主程序 ├── Include Paths ← 头文件搜索路径 └── Output ← 输出目录（.hex/.axf等）

关键文件解析

文件	作用
`startup_stm32f103xb.s`	定义中断向量表、堆栈指针、复位入口函数
`main.c`	主程序入口，我们在这里写逻辑
`system_stm32f1xx.c`	系统时钟初始化函数，默认调用内部HSI时钟
`stm32f1xx.h`	所有寄存器地址映射和位定义

⚠️ 注意：system_stm32f1xx.c不一定默认添加进工程，你需要手动去Keil安装目录下的\CMSIS\Device\ST\STM32F1xx\Source\Templates\system_stm32f1xx.c复制一份进来。

3. 配置工程参数：Target 设置不能跳过

右键“Target 1” → Options for Target → 切换到Target标签页：

XTAL(MHz):填写外部晶振频率（如果你用了HSE）。常见值为8.0MHz。
Use MicroLIB:✅ 勾选。这是简化版C库，更适合嵌入式系统，减少内存占用。
Code Generation:确保选择了正确的ARM Compiler版本（一般用V6）。

再切换到Debug标签页：

选择右侧的“Use” → 选ST-Link Debugger
点击“Settings” → 在“Debug”选项卡中确认SWD接口已启用
在“Flash Download”选项卡中，确保勾选“Download to Flash”

这样，程序就能通过ST-Link烧录进单片机的Flash中，并且断电不丢失。

第三步：编写代码 —— 让LED开始呼吸

添加 main.c 并输入核心代码

如果工程里还没有main.c，右键Source Group → Add New Item → 创建main.c

粘贴以下代码：

#include "stm32f1xx_hal.h" void SystemClock_Config(void); static void MX_GPIO_Init(void); int main(void) { HAL_Init(); // 初始化HAL库 SystemClock_Config(); // 配置系统时钟（72MHz） MX_GPIO_Init(); // 初始化GPIO while (1) { HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_13); HAL_Delay(500); } } void SystemClock_Config(void) { RCC_OscInitTypeDef osc_init = {0}; RCC_ClkInitTypeDef clk_init = {0}; osc_init.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; osc_init.HSEState = RCC_HSE_ON; osc_init.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; osc_init.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE; osc_init.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9; // 8MHz * 9 = 72MHz if (HAL_RCC_OscConfig(&osc_init) != HAL_OK) { while(1); } clk_init.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2; clk_init.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; clk_init.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; clk_init.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2; clk_init.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; if (HAL_RCC_ClockConfig(&clk_init, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK) { while(1); } } static void MX_GPIO_Init(void) { __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); GPIO_InitTypeDef gpio_init = {0}; gpio_init.Pin = GPIO_PIN_13; gpio_init.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; gpio_init.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(GPIOC, &gpio_init); }

包含必要的头文件路径

虽然我们包含了stm32f1xx_hal.h，但Keil还不知道去哪里找它。

进入Options → C/C++ → Include Paths，添加以下路径（根据你的Keil安装位置调整）：

.\Core\Inc .\Drivers\CMSIS\Device\ST\STM32F1xx\Include .\Drivers\CMSIS\Include .\Drivers\STM32F1xx_HAL_Driver\Inc

否则会报错：fatal error: stm32f1xx_hal.h: No such file or directory

第四步：编译、下载、运行！

点击顶部工具栏的Build按钮（锤子图标）

如果一切顺利，底部Build Output会显示：

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

接着点击Load按钮（向下箭头图标），Keil会通过ST-Link将程序写入STM32的Flash。

最后按下Debug按钮（虫子图标），即可进入调试模式，单步执行、查看变量、观察寄存器状态。

退出调试后，断开USB重新上电，你会发现LED仍在按500ms间隔闪烁！

🎉 恭喜！你已经完成了从零搭建开发环境到运行第一个嵌入式程序的全过程。

常见问题与避坑指南

❌ 编译报错 “undefined symbol __main” 或 “cannot find entry symbol Reset_Handler”

👉 原因：启动文件未正确链接，或者启动文件与芯片型号不匹配。

✅ 解决方法：
- 确保使用的启动文件是startup_stm32f103xb.s（对应64KB Flash）
- 检查Target设置中的芯片型号是否准确
- 删除重建启动文件组，重新添加

❌ 下载失败：“No target connected” 或 “Cortex-M SWD Error”

👉 原因：硬件连接异常或供电不足。

✅ 检查清单：
- ST-Link是否被PC识别（设备管理器中有无“STMicroelectronics STLink”）
- SWD接线是否正确：SWCLK → PA14, SWDIO → PA13, GND → GND
- 目标板是否上电（有些ST-Link可以供电，但建议外部独立供电）
- 是否误启用了PA13/PA14的其他功能（如JTAG重映射）

❌ LED不闪，但程序看似正常运行

👉 很可能是引脚搞错了！

STM32F103C8T6 上常见的LED接在PC13，但也有部分板子接在PB12或PA5。

✅ 务必核对你的开发板原理图！
可以用万用表测通断，确认LED实际连接的是哪个IO口。

工程结构最佳实践：为未来扩展打好地基

随着项目变复杂，良好的组织结构至关重要。建议采用如下目录规范：

/Blink_LED_Project /Core /Src main.c system_stm32f1xx.c stm32f1xx_it.c ← 中断服务例程 /Inc main.h /Drivers /CMSIS /STM32F1xx_HAL_Driver /Startup startup_stm32f103xb.s stm32f103xb_flash.ld ← 链接脚本（可选） /Output ← 编译输出 /Listings ← 列表文件 Blink_LED.uvprojx

同时记得将.uvoptx和./Output加入.gitignore，避免团队协作时产生冲突。

更进一步：理解背后的机制

你以为只是点了几个按钮？其实背后有一整套严谨的启动流程在运行。

STM32是怎么从上电走到main()的？

CPU上电，从Flash起始地址0x0800_0000读取栈顶值（MSP）
跳转到复位向量，执行Reset_Handler
Reset_Handler调用SystemInit()配置时钟
编译器内置的__main函数负责：
- 复制.data段（已初始化全局变量）到SRAM
- 清零.bss段（未初始化变量置0）
- 设置堆（heap）和栈（stack）边界
最终跳转到用户写的main()