Keil MDK:从下载到卸载保姆教程

# 前言

本文介绍MCU开发神器Keil MDK，从下载->安装->工程搭建->编译->仿真->调试全流程。

# 关键词

ARM
Keil MDK
DFP（Device Family Pack）
StandardPeriphDriver：标准外设驱动
CMSIS：Cortex Microcontroller Software Interface Standard
ST：STMicroelectronics（意法半导体公司）

# 目录

下载：描述如何下载Keil MDK，芯片的DSP，芯片的外设驱动
安装：如何安装Keil MDK
工程搭建：如何从0搭建一个Keil工程
调试：如何进行仿真调试

# 下载

1. 网址：https://www.keil.com/

2. Keil MDK介绍

Cortex-M微控制器设备软件开发工具
包含Keil Studio，uVersion IDE，ARM C/C++编译器，中间件
支持很多厂商的设备（超10000种）
非常容易上手

3. 点击下载“Dowloads”，选择MDK-Arm

MDK-Arm：Cortex架构，ARM设备
C51：8051设备
C251：80251设备
C166：C166，XC166，XC2000 MCU

4. 填写信息，提交

5. 点击MDK，进行下载。由于网络限制，下载比较慢，但是为了用到正品软件，这种等待还是值得的

# 安装

1. 下载完成，双击安装

# 工程搭建

## 前置资源

1. 选择MCU芯片型号，下载DFP（Device Family Pack），双击安装DFP。DFP中包含了芯片的启动文件(startup_xxx.s），系统配置文件（system_xxx.c），外设驱动，系统Flash编程算法（FLM文件），调试用的SVD文件（System View Description）

（1）网址：https://www.keil.arm.com/devices/

（2）搜索“STM32F407”，下载DFP

（3）双击安装：安装的地址可以在uVersion IDE中的Pack Installer进行设置（Pack Installer->File->Settings）

2. 选择MCU芯片型号，下载芯片的外设驱动库。芯片外设驱动库中包含外设驱动，已经外设驱动的使用示例。示例对于学习外设驱动非常有帮助。

（1）网址：https://www.st.com.cn/zh/embedded-software/stm32-standard-peripheral-libraries.html

（2）获取软件

（3）选择版本下载

（4）选择下载方式：登陆账号或访客下载。建议注册账号，并记录账号密码（避免忘记）。下载完成后，进行解压，内部资源如图所示。

3. 下载ARMC5：下载Arm V5 Compiler。下载的最新的Keil MDK并没有该编译器，需要从官网下载。下载该编译器的目的是：如果下载的外设固件包并不是最新的，使用最新的编译器编译老的Cortex-M内核定义文件，可能会出现编译报错（内核定义文件中定义的寄存器在新编译器中不存在）

（1）网站：

https://developer.arm.com/downloads/view/ACOMP5

（2）下载，安装。安装地址和ARM Compiler V6放在同一个路径下。

（3）配置

## 创建工程

1. 设计项目结构，添加必要文件。设计项目目录结构主要用于管理整个项目的资源。简单的项目主要由以下几个部分组成：Doc存放项目介绍，Libraries存放依赖库，Project存放工程文件，User存放用户代码。（如果需要设计自动化编译脚本，还可以增加Build目录，存放编译脚本；增加Output目录，存放生成文件）。

（1）把前置资源下载好的“外设驱动库”中的"CMSIS"和“STM32F4xx_StdPeriph_Driver”目录复制到Libraries中

（2）添加必要文件。把前置资源下载好的“外设驱动库”中Project/STM32F4xx_StdPeriph_Templates中的stm32f4xx_conf.h（声明了外设驱动库头文件，定义了assert_param宏，该宏在众多标准外设库中都有使用），stm32f4xx_it.c（用于定义中断函数），stm32f4xx_it.h复制到User目录中。

2. 打开uVersion IDE，顶部菜单栏选择Project->New uVersion Project->设置项目名称（选择上述创建号的Project目录）->Select Device for Target（选择MCU型号）->点击OK->点击OK

3. 给新项目设计目录结构。双击“品”图标

4. 明确目录结构设计。MCU程序由以下几个部分组成：Cortex-M内核文件，芯片启动文件，系统配置文件，外设驱动库，应用程序文件，中间件。按照这个逻辑设计目录结构。如下图所示，CMSIS用于存放内核文件，Startup用于存放启动文件和系统配置文件，FirmwareLib用于存放外设驱动库，App用于存放应用程序文件，Middleware用于存放中间件文件

5. 添加源文件

（1）Startup：添加startup_stm32f40xx.s，添加system_stm32f4xx.c。选中目录，右键添加已存在文件

（2）添加外设库文件。这里把所有外设都添加上，主要用于后续学习。选中Libraries/STM32F4xx_StdPeriph_Driver/src下的所有文件

（3）添加应用程序文件：main.c，stm32f4xx_it.c。在User目录下创建一个main.c文件，把main.c和stm32f4xx_it.c都添加到App中

6. 设置目标选项：Options for Target->Target；Options for Target->C/C++。主要用于选择编译器，定义宏，设置编译时的头文件查找目录（与使用gcc编译时指定-I变量是一样的）。

（1）选择编译器

（2）设置头文件查找目录。前面添加了哪些头文件，就需要添加对应的头文件目录。主要包括CMSIS/Include（Cortex-M寄存器定义和操作目录），CMSIS/Device/ST/STM32F4xx/Include（系统配置接口声明），STM32F4xx_StdPeriph_Driver/inc（外设库头文件目录），User/（包含头文件stm32f4xx_conf.h，stm32f4xx_it.h）

7、编译

（1）添加3个很重要的头文件到目录中：stm32f4xx.h（外设寄存器定义头文件，位于Libraries\CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Include\stm32f4xx.h），stm32fxx_conf.h（外设库接口头文件，位于D:\MCU-User\stm32f4xx_conf.h），stm32fxx_it.h（中断函数头文件，位于User\stm32f4xx_it.h）

（2）增加宏定义：STM32F40_41xxx,USE_STDPERIPH_DRIVER。STM32F40_41xxx（使用型号STM32F407，在stm32fxx_conf.h中存在该编译器宏），USE_STDPERIPH_DRIVER（使用标准外设库，在stm32f4xx.h中存在该条件编译宏）

（3）触发编译

8. 编译报错处理

（1）为了避免大量的warning造成干扰，可以在Options for Target->C/C++配置No Warnings

（2）报错1：error: unknown register name 'vfpcc' in asm。这个报错的含义是汇编不支持vfpcc这个寄存器，本质就是编译器不支持，无法识别者编译器。这里编译器我们选择是“Use default compiler version 6”，使用"V5.06 update 7"可以解决该问题。如果找不到"V5.06 update 7"，可以参考## 前置资源. 3. 解决（在“品”图标->Folders/Extensions中进行配置）

（3）其他报错：其他报错均为文件缺失之类的报错，比较容易解决

## 生成物介绍

如图所示，所有产物均在这些目录里面

1. Objects中的可执行文件：xxx.axf。二进制机器码+完整调试信息，可直接调试。相比于.hex和.bin文件，更大。.hex包含地址信息+机器码，烧录无需指定地址；.bin仅包含机器码，烧录需要指定地址，主要用于OTA升级，Bootloader，以及量产。可通过ARM编译器工具链中的fromelf程序，把xxx.axf文件转换成xxx.bin文件：fromelf --bin -o xxx.bin xxx.axf；同样也可以使用fromelf程序进行反汇编，把xxx.axf转换成反汇编程序，用于排查问题：fromelf -c xxx.axf -o xxx.txt

2. Listings中的映射文件：xxx.map。描述程序的地址映射信息，描述程序中指令和数据的映射地址。同时也描述了指令和数据的空间分布和占用。