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俗话说万事开头难，学习一门新的知识，难的往往不是知识本身，而是如何快速上手，需要什么资料和开发环境。一旦上手后，深入的学习就相对容易些了。

1.1 初学者重要提示

1.2 开发环境说明

1.3 STM32H7和F1，F4系列的区

1.4 STM32H7开发资源查找

1.5 HAL库介绍

1.6 CMSIS软件包

1.7 STM32CubeMX图形平台

1.8 STM32H7调试方法

1.9 STM32H7出现硬件异常的解决办法

1.10总结

 

 

1、  关于学习方法问题，可以看附件章节A。

2、  学会 STM32H7相关资源的获取方法，做到心中有数，否则心里老是没底。

3、  关于MDK和IAR两种编译器，推荐都掌握，以其中一个为主，另一个为辅。因为很多时候我们需要参考的工程代码不是自己熟悉的编译器，就会很被动。

4、  相对于F1、F4系列，H7最大的区别的还是MPU和Cache的配置，这两个配置会贯穿整个教程为大家做讲解，而外设的学习大同小异。

5、  H7携带了DTCM和ITCM，ITCM用于运行指令，也就是程序代码，DTCM用于数据存取，特点是跟内核速度一样，而片上的其它RAM主频都是200MHz，所以要充分发挥TCM的性能。

6、  STM32H7系列只有HAL库，没有再配套标准库了，这点要知道。HAL库的优点是配置方便，特别是配合图形开发工具STM32CubeMX时，缺点是源代码稍显臃肿，封装的有点多。

7、  这几年涌现出好几款非常棒的调试工具（如Event Recoder，SEGGER RTT），教程的后面章节会为大家做讲解。

 

1、  IDE：支持两种IDE开发环境，MDK和IAR

        a.  MDK推荐使用MDK5.26正式版及其以上版本。

        b.  IAR固定使用IAR8.3版本，由于IAR向下兼容性稍差，其它版本未做支持。

2、  调试器使用JLINK，CMSIS-DAP，ULINK或者STLINK均可。

3、  配套开发板是安富莱的：STM32-V7开发板，MCU是STM32H743XIH6。

使用STM32H7跟F1，F4系列的区别。

1、  最大的区别H7是多了一个L1 Cache一级缓存，这个缓存在为低速存储器带来加速的同时，也为程序设计带来了一些问题，其中最为主要的是数据一致性问题。

2、  STM32H7的自带外设比较之前的任何STM32型号都要生猛，算是大换血了，换了ADC，DMA，USART等重要外设，性能比之前要强劲很多。比如ADC换成了3.6Msps 16位分辨率，DMA支持任意互联了，USART也支持波特率自适应。

3、  到了STM32H7系列，ST官方仅提供了HAL库，没有再提供标准库，而对于F1，F4系列，标准库和HAL库都是有的。

4、  F1是M3内核，F4是M4内核，而STM32H7是M7内核，从编程的角度来说，几乎没有区别。而性能上区别可以看此贴：

http://forum.armfly.com/forum.php?mod=viewthread&tid=21850

 

总的来说，主要有上面这四点不同，其它地方与使用F1，F4系列是相同的。

学习一款新的芯片，需要大家从官方获取两方面的资料，一个是相关的技术文档，比如参数手册、数据手册、应用笔记等；另一个是软件包，官方在软件包中提供了外设驱动库和基于此库的大量例程。

1.4.1      开发文档

学习STM32H7主要下载哪些相关手册呢？主要有以下几个，这几个手册是我们经常要使用到的，不光学习STM32需要这类手册，学习FPGA、DSP也是这些类型的手册，熟练查阅和使用这些手册也是电子工程师必备的知识之一。

参考手册（Reference Manual）

对芯片每个外设的具体描述和功能介绍，比如我们要查USART，SPI，DMA相关寄存器和功能的介绍就可以使用这个手册。

数据手册（Data Sheet）

在我们要画PCB的时候用到这个手册的情况比较多，这个手册上面有关于这个系列芯片的引脚定义、电气特性、机械封装、料号定义等信息。

勘误手册（Errata Sheet）

描述了芯片某些功能的局限性，并给出解决办法。这个手册也比较重要，有时候我们觉得有些地方调试老是出问题，就需要查找一下，看看是否是硬件bug。

闪存编程手册（Flash Programming Manual）

芯片的片上Flash操作指南，比如芯片的擦除，编程，闪存读写保护，选项字节信息等。

内核编程手册（Cortex-M Programming Manual）

对内核的系统控制块的介绍。这个手册有时候也要用到，比如我们需要了解NVIC和SysTick相关的寄存器，就需要使用这个手册。这个手册可以在ARM官方网站下载，也可以到ST官网下载，区别是ARM官网下载的手册是通用的，而ST的是针对自家芯片做的。有时候在参考手册上面找不到相关寄存器的信息时，就需要用到这个手册。

应用笔记（Application Note）

针对不同应用主题的描述性文档，部分笔记还会有配套的固件例程。应用笔记的重要性不言而喻，很多时候官方对一些应用做出了解决方案，都会以应用笔记的形式发布。

用户手册（User Manual）

一般是对某个软件库的说明文档。

Cortex-M3/M4权威指南

这也是非常重要的参考资料，对于有兴趣了解M3/M4内核的同学，这个资料相当重要，了解了内核才能更好的利用M3/M4。虽然是STM32H7是M7内核，大部分内容跟M3/M4都是一样的。论坛下载地址：http://forum.armfly.com/forum.php?mod=viewthread&tid=2161 。

了解了这些手册的作用以后，我们学习如何在官网上面查找这些文档。前几年ST官方升级后，通过页面超链接的方式查找非常不方便，当前推荐直接在官方右上角的方框里面检索即可，比如使用的是STM32H7，直接输入STM32H7检索：

第1步：进入ST官方地址www.st.com，右上角输入STM32H7检索。

讯享网

第2步：检索后会弹出所有STM32H7的芯片（随着时间推移，会增加新型号）。

第3步：比如我们用的是STM32H743XI，点击进入第2步截图中的STM32H743XI选项即可。进入后，所有的相关资源就都在这个页面下了。

数据手册标识：

 

应用笔记标识：

 

参考手册标识：

 

编程手册标识：

 

勘误手册标识：

基本上大家所需的开发文档都在这个页面下了。

1.4.2      软件包

 通过上面小节整理完毕相关文档后，就是STM32H7软件包的下载了。软件包也比较好找，同样推荐1.4.1小节的方式。

第1步：进入ST官方地址www.st.com ，右上角输入STM32CubeH7检索。

第2步：检索后会弹出STM32CubeH7的软件包选项。

第3步：进入STM32CubeH7的页面地址后，就在页面的最底端看到这个软件包了（随着时间推移，版本会不断更新）。

第4步：点击按钮“Get Software”后，弹出如下界面

点击ACCEPT进入下面界面：

点击Login/Register

通过上面四步就获取了STM32H7的软件包。软件包的目录结构如下：

HAL库就包含在大家下载的STM32CubeH7软件包里面。软件包的框图如下：

HAL库全称Hardware Abstraction Layer，即硬件抽象层，其实就是STM32H7的外设驱动包。代码文件位于路径：DriversSTM32H7xx_HAL_Driver。如下是部分截图：

单从人性化角度，这些外设驱动写的还是比较用心的，特别是每个C文件开头的使用说明。比如文件stm32h7xx_hal_gpio.c开头的说明：

 

HAL库的使用方法跟之前F1，F4系列的标准库差不多，只是HAL库封装的稍显臃肿。事情都是两面的，代码臃肿了，易用性会好些。

CMSIS（微控制器软件接口标准，Cortex Microcontroller Software Interface Standard）是ARM官方设计的驱动包，框图如下：

ARM推出CMSIS软件包意在统一各大芯片厂商的外设驱动，DSP数字信号处理，下载器和各个主流RTOS的API统一。几年下来，各个厂商一直是各自为战，所以CMSIS的驱动一直没有被各个芯片厂商采用。而且ARM做得也不够完善，没有ADC、DAC、定时器之类的外设驱动。

这两年情况好了不少，特别是ARM为ST做的CMSIS-Driver明显完善了很多。针对我们这个教程来说，当前还用不到这些东西，主要用到CMSIS软件包里面的如下头文件即可（不同版本，截图中的文件可能不同，这个软件包是一直在更新中的，下面的截图的版本是V5.3.0）：

这个软件包可以在三个地方获取：

1、STM32CubeH7软件包里面。

每个版本的Cube软件包都会携带CMSIS文件夹。

2、MDK安装目录（下面是5.3.0版本的路径）。

大家安装了新版MDK后，CMSIS软件包会存在于路径：ARMPACKARMCMSIS5.3.0CMSIS。

3、GitHub。

通过GitHub获取也比较方便，地址：https://github.com/ARM-software/CMSIS_5 。点击右上角就可以下载CMSIS软件包了。

当然，也可以在ARM官网下载，只是这两年ARM官网升级得非常频繁，通过检索功能找资料非常麻烦。所以不推荐大家到ARM官网下载资料了。

下面为大家简单介绍下CMSIS软件包里面这几个文件夹：

Core

Cortex-M处理器内核和外设的API。 它为Cortex-M0，Cortex-M0 +，Cortex-M3，Cortex-M4，Cortex-M7，Cortex-M23，Cortex-M33，SC000和SC300提供了标准化接口。 还包括用于Cortex-M4，Cortex-M7和Cortex-M33 的SIMD指令。当前这个文件下只有一个示例文件，还用不上。

Core_A

同上，只是用于Cortex-A5/A7/A9。

DAP

这个是ARM官方推出的下载器固件，也就是大家所说的CMSIS-DAP下载器。

Documentation

这个是CMSIS软件包的Help文档，打开后效果如下：

Driver

这个是ARM做好的驱动框架，支持的外设如下：

针对不同厂商，ARM会出一个完整的驱动包，比如STM32H7系列，在MDK安装目录的此路径下（前提是大家安装了STM32H7软件包）：ARMPACKKeilSTM32H7xx_DFP2.1.0CMSISDriver。

ARM做的这个驱动跟HAL库有什么区别呢？ARM做的这个库要调用到HAL的一些API，然后封装了一些比较好用的API，方便用户调用。

DSP_Lib

这个是ARM提供的DSP库，此库支持以CM0、CM3、CM4以及CM7为内核的所有MCU，含源码。详细介绍可以看我们的DSP教程：http://forum.armfly.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3886 。

Include

这个文件比较重要，虽然是头文件，但是封装了很多内核方面的API，是大家工程里面务必包含的路径。

Lib

这个文件是GCC和MDK格式的DSP库文件。

NN

这个是ARM新出的神经网络库，框图如下：

Packs

这个文件没什么用，大家不用管。

RTOS

这个是RTX4以及CMIS-RTOS V1封装层，含源码，免费，Apache-2.0授权。

RTOS2

这个是RTX5以及CMIS-RTOS V2封装层，含源码，免费，Apache-2.0授权。

SVD

SVD的全称是System View Description，系统视图描述。对芯片的外设、存储器等进行了详细描述，编译器要用到这个文件，不同系列芯片有不同的SVD文件。以STM32H7为例，在MDK的option选项里面可以看到以svd为后缀的文件被调用。

Utilities

这个文件里面提供了一些实用的小软件或者文件。

 

关于CMSIS软件包就为大家介绍这么多，后面用到哪个文件时，再为大家详细介绍。

STM32CubeMX是ST在2014年推出的图形开发软件，方便用户配置时钟、外设、引脚以及RTOS和各种中间件。整体框图如下：

通过这个图形软件，可以让大家方便地生成工程代码，支持MDK，IAR，TrueSTUDIO等编译器。针对STM32CubeMX的使用，后面会专门做几期专题教程。

STM32H7的调试方法主要分为两大类：

1、MDK和IAR编译器自带的调试

    MDK调试方法在第5章进行了详细讲解。

    IAR调试方法在第7章进行了详细讲解。

2、终极调试组件Event Recoder的使用方法。

    在8章节进行了详细讲解。

大家做项目时，经常会遇到硬件异常问题，所以专门为此做了一个章节（具体在11章节进行了详细讲解）。

本章节就为大家讲解这么多，建议初学者花些时间对 STM32H7的开发文档的章节结构了解一下，随着以后的学习最好可以达到熟练查看这些开发文档的程度。