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！

二、配置keil，模拟stm32系列单片机

1 T/ v# }3 u; G

我们可以通过修改某些地方来实现keil对stm32的模拟功能。

1）首先来修改“debug”标签的内容

/ ~/ Y* \: E6 I+ U

     

+ F- W, n  Q8 H2 a2 l9 N

“Use simulaor”代表要使用软件模拟仿真

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

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

2）initialization file

先来看一下这个文件的内容

$ o- R' O. r# [, b4 \2 r

map 0x40000000,0x4000ffff read write

' ]% h% [) Q3 ~

map 0x40010000,0x4001ffff read write

8 J6 i* \% x$ ~9 Y" f/ h

map 0x40020000,0x4002ffff read write

4 B. p' W* a+ k1 U

map 0x48000000,0x4800ffff read write

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

     

1 y2 A; `3 k+ l: B9 ~/ l- J7 p6 s

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。

# Y  p8 M# j4 B) V3 A: N

三、跟踪某个变量

( z0 W- Z- a. S; W

1）找到逻辑分析仪

. g) y+ i9 R9 l+ k3 [

完成了基本的配置以后，我们就可以debug了

) Z! j+ L. o: |

  

; v' n1 o" I; y' }$ F6 e

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。

$ I0 c+ m' ~# D7 t2 T' {3 T  ^5 [, `

2）给逻辑分析仪添加变量

' _0 `6 n" |0 t6 w% e

     

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

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

  
- A$ c! J# D% t- V, 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

9 v6 \0 s3 ~% j/ n3 H, v* _7 {; e/ N; S

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

! f+ k0 {1 e- ^

     

% i- V. T' ?0 Z6 |2 F2 Q1 p

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

# H# A& O1 M. X& t: Q

  
* [+ ^& _3 a5 D# x. \

2）按照下面的方式，使能systick

  

3）去掉代码中的等待

" s- `+ n, ^* L

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

% Y0 f  i# M) N' E' D5 W5 s

     

五、追踪GPIO

3 P2 `. S, b2 Q5 y! \# G

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

  
6 S5 C- c0 i' l

/ Z( _! t6 _. k

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

3 W% t! P9 l4 [, I( Y7 x# g& r

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，

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

  

6 n) O+ Y1 q  ?& \9 x

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。