在keil中仿真stm32单片机

Ele_insect

一、序言

在学习51单片机的时候，经常会使用keil+protues的方式来做一些实验，这样的模拟仿真为我们节省了很多硬件和时间成本，可以更直观的看到代码的执行过程。那么当切换到STM32系列单片机的时候，protues明显不支持了，但是keil的模拟功能还是有很大的用处，例如stm32f103单片机，在keil中可以实现很好的模拟效果，我们可以在其中使用中断、定时器、PWM等功能，可以观测到GPIO的输出情况。然而keil对stm32系列单片机不是很好的支持，如果换一个型号，你会发现完全无法模拟！

/ D- A, k/ h% Z& s# Y( s  c5 j, a

二、配置keil，模拟stm32系列单片机

7 V. k1 X* G+ z

我们可以通过修改某些地方来实现keil对stm32的模拟功能。

# G- @' E% D& t% t# i$ Y" n

1）首先来修改“debug”标签的内容

     

8 }# m& b: \- p1 `8 s. y8 l

“Use simulaor”代表要使用软件模拟仿真

7 W( p" e$ U( e" w" U

“dialog DLL”的内容是“DARMSTM.DLL“，表示使用stm系列

) ^) G% f( l$ W) b

“parameter”的内容是“-pSTM32F051C8“，这里匹配的是当前单片机的型号

0 Z. y/ i8 k. H8 b

2）initialization file

先来看一下这个文件的内容

# E9 K* c  W) N$ |/ B

map 0x40000000,0x4000ffff read write

map 0x40010000,0x4001ffff read write

7 ^% [! N1 x- S+ D6 |; Y

map 0x40020000,0x4002ffff read write

  W: F& B4 {* f! ]# V+ j: T5 i% Z# {

map 0x48000000,0x4800ffff read write

& x" G; T3 t( a9 _; f* l1 L- T

这段内容其实是在设置单片机的内存地址的读写特性，上面的这几段地址都是可读可写的。C语言就是在存储器里不停的寻址，然后执行指令，那为什么会是上面这些地址呢？可以查看stm32f051单片机的存储器映射

. ?( Z/ f. @3 p

     

上面只是截取部分存储器的映射情况，这是AHB2的地址。例如你要使用RCC功能，那么可以看到0x40021000•0x400213ff这部分地址需要有读写属性。

三、跟踪某个变量

3 `6 P1 W" s1 B# x+ B: }1 ^. K+ Y0 g$ B

1）找到逻辑分析仪

! b# U4 K+ |; }

完成了基本的配置以后，我们就可以debug了

: G9 p/ j' J- F: Z! U, m+ w0 B

  

6 M/ ~5 M& b' Z% k2 e. M! ?/ Z

Debug按钮就不用多说了，中间有一个按钮时逻辑分析仪，我们可以点击它，唤醒逻辑分析功能。逻辑分析仪可以帮助我们以图形的方式来观测某个型号。

2）给逻辑分析仪添加变量

% Z) g& m( y4 p$ G5 F7 y

     

# Z& S( [8 {* R0 L; N

将鼠标定位到全局变量x的左侧，右键-->add x to-->logic analyzer，这样就可以将变量x添加到逻辑分析仪窗口，此时如果点击运行，可以在窗口看到x变量的曲线

  

3）修改显示效果

0 S, O5 ~9 s, \1 J( Z2 x$ j

从上面的图可以看到，由于x是一个uint8类型的变量，因此取值范围是0~255。但是这样有时候看不出x的变化情况，因此我需要修改逻辑分析仪的显示效果。点击setup，弹出下面的对话框，我们可以修改去x的显示颜色和显示范围

  
/ `0 k4 @2 r0 Q. h9 ]: h6 @# @3 V+ k

& n+ l9 D$ y! j: {. U* G5 H

修改之后的显示效果，可以看出来x每2s增加一次，这也正符合代码的逻辑

     

四、使用systick

上面的x变量显示2s增加一次，原因是我们在代码里面使用了cube库的HAL_Delay函数做了延时，来看一下代码

0 K  Q- f% H- @1 K  p3 f

     

在cube库中，这个延时函数使用的是systick功能，也许你模拟出的图像显示x不会变化，那是因为你的systick功能没有配置好

1）点击peripheral---core peripheral---system tick timer

5 e" m! d8 s+ n' R  L, d) L+ a

  
- h5 @1 c7 }5 y" \) {6 e

$ Z! {, A$ ~4 s$ \* R

2）按照下面的方式，使能systick

  

; s3 U3 w2 i3 K% n# M% i- u" [

3）去掉代码中的等待

如果你在配置时钟代码的时候，有一些状态的等待，那么你需要关掉它，否则无法模拟仿真的

: y/ S8 y! Q0 I) R) v  i

     

2 g7 {- x+ u5 S$ T  j1 P

五、追踪GPIO

3 P) D6 x1 A3 g' [  F- Z

如果你的代码中要输出一个pwm波，那么逻辑分析仪是最好的结果勘测仪器，但是你没有逻辑分析仪，那么还是来软件模拟一下吧。现在假如我使用stm32f051c8这个芯片，在PB2口输出一个pwm波形，那么我们来模拟仿真一下

  

1 w/ M5 I2 e2 p( f+ Q

我们在keil软件的最下方可以看到一个command窗口，在其中输入一条指令：

La  （*（（volatile unsigned int *）0x48000414））>>2

上面的指令是在逻辑分析仪中跟踪某个变量，这个变量的地址是0x48000414的bit2，

0 g- S4 K0 C( p" m% P$ Z

翻阅手册你可以看到，这个地址正好是PB2。。。这样我们就看到下面的结果

  

; A/ Z- b( R5 ~% P. H  v

dragongfly

用软件模拟真的很方便。
我之前用板子焊接电路，几个小时不停，出来还有问题。整死人了。

Crash

看一看，学习学习。