ST-Link Utility 教程：STM32 开发环境搭建 – wiki词典

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ST-Link Utility 教程：STM32 开发环境搭建

STM32 微控制器以其强大的性能和丰富的外设，在嵌入式系统开发领域广受欢迎。为了有效地开发和调试 STM32 项目，搭建一个完善的开发环境至关重要。本教程将详细介绍如何设置 STM32 开发环境，重点关注 ST-Link Utility 和官方推荐的集成开发环境 (IDE) —— STM32CubeIDE。

什么是 ST-Link Utility？

ST-Link Utility 是 STMicroelectronics 官方提供的软件工具，专为 STM32 微控制器设计，用于编程和调试。它允许用户将固件（十六进制或二进制文件）烧录到 STM32 的闪存中，擦除存储器，更新固件，以及执行各种存储器操作。ST-Link Utility 既可以作为独立的应用程序使用，其核心功能也已集成到像 STM32CubeIDE 这样的 IDE 中。

前提条件

在开始搭建环境之前，请确保您具备以下硬件和软件：

  • 硬件：
    • 一块 STM32 微控制器开发板（例如：Nucleo、Discovery 板或您自定义的 STM32 板）。
    • 一个 ST-Link 调试器/编程器（通常集成在 STM32 开发板上，或作为独立设备）。
    • 一根 USB 数据线，用于连接 ST-Link 到您的计算机。
  • 软件：
    • 一台运行 Windows、macOS 或 Linux 操作系统的计算机。
    • 互联网连接，用于下载所需的软件。

1. 软件安装

推荐的开发环境是 STM32CubeIDE，它提供了一个集配置、代码生成、编译和调试于一体的综合解决方案。

A. 安装 STM32CubeIDE (推荐 IDE)

STM32CubeIDE 集成了 STM32CubeMX（用于图形化配置）、基于 GCC 的工具链以及 ST-Link 调试功能。

  1. 下载 STM32CubeIDE： 访问 STMicroelectronics 官方网站，下载与您的操作系统（Windows, macOS 或 Linux）兼容的最新版 STM32CubeIDE。您可能需要注册或登录 STMicroelectronics 账户才能下载。
  2. 运行安装程序：
    • Windows： 以管理员权限运行下载的 .exe 安装程序。安装程序通常会包含 STM32CubeMX 和 ST-Link USB 驱动。
    • macOS： 下载 .dmg 文件，然后将 STM32CubeIDE 拖放到您的应用程序文件夹。您可能需要调整安全设置以允许应用程序运行。
    • Linux： 遵循 Linux 安装程序提供的具体说明。
  3. 遵循屏幕指示： 根据安装向导的提示进行操作，接受许可协议并选择安装位置。
  4. 初始设置： 首次启动时，系统可能会提示您配置工作区（存储项目目录的位置）并接受任何更新。

B. 安装 ST-Link Utility (独立版)

尽管 STM32CubeIDE 可以处理大多数烧录需求，但独立版 ST-Link Utility (STSW-LINK004) 对于特定任务或在没有 IDE 的情况下烧录预编译的二进制文件仍然很有用。

  1. 下载 ST-Link Utility： 前往 STMicroelectronics 网站，搜索 “STSW-LINK004” 或 “STM32 ST-Link Utility” 以下载该软件。您可能需要注册或登录。
  2. 安装： 解压下载的压缩包，并运行安装程序（例如，stm32_st-link_utility.exe）。遵循安装步骤完成安装。

C. 安装 ST-Link 驱动

ST-Link 驱动 (STSW-LINK009) 对于您的计算机识别 ST-Link 调试器至关重要。这些驱动通常会随 STM32CubeIDE 自动安装。

  1. 自动安装： 如果您已安装 STM32CubeIDE，驱动很可能已经安装。
  2. 手动安装 (如果需要)： 如果您的 ST-Link 未被识别：
    • 从 STMicroelectronics 网站下载最新的 ST-Link USB 驱动 (STSW-LINK009)。
    • 解压下载的压缩包。
    • 运行 dpinst_amd64.exe (适用于 64 位系统) 或 dpinst_x86.exe (适用于 32 位系统)，并遵循说明。
    • 或者，您可以通过设备管理器手动更新驱动：连接您的 ST-Link，打开设备管理器，右键单击未识别设备（例如，“ST-Link Debug”或“未知设备”），选择“更新驱动程序”，选择“浏览我的计算机以查找驱动程序软件”，然后指向解压后的驱动程序文件夹。

2. 连接您的硬件

  1. 连接 ST-Link 到 STM32 开发板： 如果您使用的是外部 ST-Link，请将其 SWD (串行线调试) 引脚（SWDIO, SWCLK, GND, VCC）连接到您的 STM32 开发板上对应的引脚。如果使用的是 Nucleo 或 Discovery 开发板，ST-Link 通常已集成在板上，您只需一根 USB 连接即可。
  2. 连接到计算机： 将 ST-Link (或带有集成 ST-Link 的 STM32 开发板) 插入计算机的 USB 端口。您的计算机应该能检测到该设备。

3. 使用 ST-Link Utility (独立版) 进行烧录

本节介绍如何使用独立的 ST-Link Utility 来烧录您的 STM32。

  1. 启动 ST-Link Utility： 从您的开始菜单或应用程序文件夹中打开 STM32 ST-Link Utility 应用程序。
  2. 连接到目标： 在 Utility 中，选择 Target > Connect。Utility 应该能够检测并通过 ST-Link 连接到您的 STM32 微控制器。
  3. 加载固件：
    • 选择 File > Open file，然后选择您的编译好的固件文件（例如，.hex 或 .bin 文件）。
    • 或者，您可以将文件直接拖放到 Utility 的窗口中。
  4. 编程和校验：
    • 选择 Target > Program & Verify (或按 Ctrl+P)。
    • 在弹出的对话框中确认设置（例如，起始地址、擦除选项），然后单击 Start。
    • Utility 将擦除必要的闪存，烧录您的固件，然后校验编程是否成功。
  5. 运行： 编程成功后，您可以复位微控制器以运行您的新固件。

4. 使用 STM32CubeIDE 进行开发

对于新项目开发，STM32CubeIDE 是首选工具：

  1. 创建新项目： 在 STM32CubeIDE 中，选择 File > New > STM32 Project。您可以选择特定的 STM32 微控制器或开发板。
  2. 使用 STM32CubeMX 配置： IDE 集成了 STM32CubeMX，允许您图形化配置外设（GPIO、定时器等）并生成初始化代码。
  3. 编写代码： 在 C/C++ 编辑器中开发您的应用程序代码。
  4. 构建项目： 使用集成的 GCC 工具链编译您的代码。
  5. 调试和烧录： 利用集成的调试功能，直接从 IDE 将代码烧录到 STM32 并进行调试。

总结

通过遵循本教程的步骤，您应该已经成功搭建了 STM32 开发环境。ST-Link Utility 提供了直接的烧录和调试功能，而 STM32CubeIDE 则提供了一个更全面的集成开发平台，涵盖了从项目创建到代码调试的所有环节。熟练掌握这些工具将极大地提高您的 STM32 开发效率。

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