使用PlatformIO配置STM32标准库

初学STM32嵌入式开发，旨在学习嵌入式开发流程和原理，以便更快的上手那些便宜的国产的没那么多资料的IC。

选用的是STM32F103C8T6（暂时用wokwi平台），这个IC是支持SPL的，但是PIO平台并不支持直接配置，不知道为啥，所以这里需要手动配置SDK。

在STM32F103C8可以找到这个MCU的所有资料，需要找到其SDK并下载下来。东西太多了还是有点难找

下拉找到MCU and MPU embedded softwar部分,其中STM32CubeF1就是HAL了，这里为了更熟悉单片机的底层原理，HAL封装的太厚了，所以使用SPL，不用HAL（CMSIS好像又有点太底层了，一时间接受不了….），所以不选择这个（这个PIO里面也有）。

这里找到STM32054，后面的描述是STM32F10x标准外设库，就是他了，点击下载最新版本，这里选择访客下载（新一点的IC比如STM32L031G6已经只支持HAL了）。

下载下来之后，内部的目录结构及其作用如下

STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.6.0
├── Libraries
│   ├── CMSIS <-- RM Cortex-M系列的标准接口
│   │   ├── CM3
│   │   │   ├── CoreSupport <-- 包含Cortex-M3内核的支持文件
│   │   │   │   ├── core_cm3.c <-- 内核支持函数
│   │   │   │   └── core_cm3.h <-- Cortex-M3内核定义
│   │   │   └── DeviceSupport
│   │   │       └── ST
│   │   │           └── STM32F10x <-- STM32F10x系列特定的设备支持文件
│   │   │               ├── startup <-- 不同IC的启动文件，汇编语言编写，定义中断、设置堆栈指针、初始化系统时钟、执行main函数，类似系统引导（bootloader）
│   │   │               ├── LICENSE.txt
│   │   │               ├── Release_Notes.html
│   │   │               ├── stm32f10x.h <-- 最核心的，包含所有寄存器定义
│   │   │               ├── system_stm32f10x.c <-- 系统初始化源文件
│   │   │               └── system_stm32f10x.h <-- 系统配置头文件
│   │   └── Documentation
│   └── STM32F10x_StdPeriph_Driver <-- 标准外设库,主要使用这部分
│       ├── inc <-- 所有外设的头文件
│       │   ├── misc.h
│       │   ├── stm32f10x_adc.h <-- ADC模数转换器
│       │   ├── stm32f10x_bkp.h <-- 备份寄存器
│       │   ├── stm32f10x_can.h <-- CAN总线
│       │   ├── ...
│       │   └── stm32f10x_wwdg.h <-- 窗口看门狗
│       └── src
├── Project
│   ├── STM32F10x_StdPeriph_Examples <-- 所有外设的示例代码
│   └── STM32F10x_StdPeriph_Template <-- 项目模板
├── Utilities
│   └── STM32_EVAL <-- 包含ST官方评估板的板级支持包(BSP)，针对开发板的进一步硬件抽象
└── _htmresc <-- HTML文档的资源文件

这里我们需要的就是Library下面的两个，CMSIS是最底层的支持，STM32F10x_StdPeriph_Driver是要用到的SPL本身，所以把这两个目录直接完整复制到PIO项目的lib目录下，作为库使用。

然后需要在include目录下创建一个stm32f10x_conf.h，用于配置头文件，写入以下内容，需要更多外设库可以再添加

#ifndef __STM32F10x_CONF_H
#define __STM32F10x_CONF_H

/* 包含需要的外设库头文件 */
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"
#include "stm32f10x_usart.h"
#include "stm32f10x_tim.h"
#include "stm32f10x_adc.h" 
#include "stm32f10x_spi.h"
#include "stm32f10x_i2c.h"
#include "stm32f10x_dma.h"

/* 断言配置 */
#ifdef USE_FULL_ASSERT
#define assert_param(expr) ((expr) ? (void)0 : assert_failed((uint8_t *)__FILE__, __LINE__))
void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line);
#else
#define assert_param(expr) ((void)0)
#endif

#endif /* __STM32F10x_CONF_H */

这时项目是不能正常跑通的，因为没有配置导入目录，需要配置项目本身的设置。

首先把项目修改成CMSIS框架，最底层的，不需要上层的框架，因为我们自己准备了。修改platformio.ini中的framework为cmsis

添加上lib_extra_dirs = lib，配置lib为第三方库目录

然后再加上一些构建选项选项，如下

build_flags = 
    -DSTM32F10X_MD                                      ; 定义预处理器宏，指定STM32F10x中等容量器件,F103C8
    -DUSE_STDPERIPH_DRIVER                              ; 定义预处理器宏，告诉编译器使用标准外设库
    -Ilib/STM32F10x_StdPeriph_Driver/inc                ; 添加包含路径：标准外设库头文件目录
    -Ilib/CMSIS/CM3/CoreSupport                         ; 添加包含路径：CMSIS Cortex-M3核心支持文件目录
    -Ilib/CMSIS/CM3/DeviceSupport/ST/STM32F10x          ; 添加包含路径：STM32F10x设备特定支持文件目录  
    -Iinclude                                           ; 添加包含路径：项目自定义头文件目录

这样就可以愉快的用标准库用STM32写代码了，但是不能愉快的编译。因为只制定了-I的头文件目录，找不到源代码目录，我们没有指定。

通过build_src_filter来指定源代码目录，如下，制定了标准库下的src目录，此时就能正常编译通过了

build_src_filter =
    +<*>
    +<../lib/STM32F10x_StdPeriph_Driver/src/>

当然也有很多的教程选择直接把源代码拿出来放在项目里面，这样毕竟不是很优雅，还要动人家的库目录

更多PIO配置参考Build options。

此时就可以正常编写代码了，点个灯试一下

#include "stm32f10x.h"

int main(void) {

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_5, Bit_SET);
}

正常编译，可以亮灯，配置完毕

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