项目实战案例：制作基于STM32F103C8T6的倒计时器（完整教程）

# 1. 倒计时器项目概述

倒计时器项目是一次针对STM32F103C8T6微控制器开发板的实践应用，旨在通过实际的工程项目，理解和掌握STM32F103C8T6微控制器的使用，包括硬件操作、软件编程和调试技巧。本项目围绕一个实用的倒计时器展开，结合硬件设计与软件编程，为读者展现一个完整的开发流程。

本章节为项目的整体概述，接下来的章节将逐步深入到硬件基础、软件设计、实现细节及调试优化等具体方面。

## 1.1 项目背景与意义
随着物联网、智能制造等技术的发展，嵌入式系统的应用越来越广泛。学习和掌握一种嵌入式微控制器的使用，对于IT和相关领域的专业人员来说，不仅是一种技能提升，也符合行业发展的趋势。

## 1.2 项目目标与预期效果
项目的目标是设计并实现一个倒计时器，其具备基本的显示、设置和计时功能，能在多种场景下使用。预期效果是通过项目的实施，参与者能够熟悉STM32微控制器的开发流程，并能够独立设计简单的嵌入式系统应用。

# 2. STM32F103C8T6开发板基础

## 2.1 STM32F103C8T6硬件架构解析

### 2.1.1 核心处理器及内存布局

STM32F103C8T6是基于ARM Cortex-M3内核的微控制器，拥有32位RISC架构，提供高达72MHz的处理能力。它具备64 KB的闪存和20 KB的静态随机存取存储器（SRAM）。本节将深入分析核心处理器的架构以及内存的布局。

核心处理器的Cortex-M3内核设计用于实时应用，提供了丰富的指令集和高效的执行能力，特别是在处理中断响应时。内存布局方面，STM32F103C8T6的闪存用于存放程序代码和常量数据，SRAM用于存放变量和临时数据。其内存布局如下所示：

- 内部Flash存储器：64 KB。
- 内部SRAM：20 KB。
- 内部Bootloader存储器：2 KB，用于设备重置或从用户应用中启动。

flowchart LR
    A[STM32F103C8T6]
    A -->|Flash| B[64 KB Flash]
    A -->|SRAM| C[20 KB SRAM]
    A -->|Bootloader| D[2 KB Bootloader]

### 2.1.2 外围设备与接口特性

STM32F103C8T6的外围设备和接口特性极为丰富，使其非常适合于各种嵌入式应用。以下是一些关键特性：

- 多个定时器：包括通用定时器、高级控制定时器和基本定时器。
- 多个串行通信接口：包括USART/UART、SPI、I2C以及CAN。
- 多个模拟外设：包括12位模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)。
- 丰富的GPIO：多达80个引脚，每个引脚都可以被配置为输入、输出、复用或模拟功能。

这些外围设备与接口为开发各种嵌入式应用提供了极大的灵活性。例如，在倒计时器项目中，可以使用定时器来实现精确的时间控制，使用GPIO控制LED指示灯和按键输入。

## 2.2 STM32F103C8T6开发环境搭建

### 2.2.1 安装Keil uVision IDE

Keil uVision是ARM公司推出的集成开发环境，广泛用于基于ARM内核的微控制器开发。以下是安装Keil uVision IDE的基本步骤：

1. 访问Keil官网下载最新版本的Keil uVision安装包。
2. 解压安装包，并运行安装程序。
3. 在安装向导中，选择需要的组件，并指定安装路径。
4. 完成安装后，启动Keil uVision并进行软件的激活（如果是收费版）。

# 示例代码块，说明如何运行Keil uVision安装程序
./SetupKEILuVision_vx.x.x.exe

### 2.2.2 配置STM32库文件及调试工具

配置STM32库文件是开发STM32F103C8T6项目的重要步骤之一。以下是配置STM32库文件的基本步骤：

1. 下载STM32F103C8T6的固件库文件。
2. 将下载的固件库解压，并导入到Keil uVision中。
3. 在项目设置中选择对应的处理器和外设库文件。

调试工具是用于测试和验证STM32F103C8T6开发板功能的工具，如ST-Link。配置调试工具的步骤如下：

1. 安装ST-Link驱动程序。
2. 连接ST-Link到电脑和开发板。
3. 在Keil uVision中选择对应的调试器和接口。

## 2.3 STM32F103C8T6基础编程

### 2.3.1 LED闪烁示例程序

编写一个LED闪烁示例程序是学习STM32F103C8T6开发板基础编程的第一步。以下是一个简单的LED闪烁示例代码：

#include "stm32f10x.h"

void Delay(uint32_t count) {
    for(; count != 0; count--);
}

int main(void) {
    // 初始化GPIO端口时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
    // 配置GPIOC的第13号引脚为推挽输出模式
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
    while(1) {
        // 设置PC13为高电平，点亮LED
        GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
        Delay(1000000);
        // 设置PC13为低电平，熄灭LED
        GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
        Delay(1000000);
    }
}

### 2.3.2 基本输入输出操作

在基础输入输出操作中，除了LED闪烁，也可以实现简单的按键输入处理。以下是一个处理按键输入的示例代码：

#include "stm32f10x.h"

int main(void) {
    // 初始化GPIO时钟等同于LED闪烁程序中的配置
    while(1) {
        if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_13) == Bit_RESET) {
            // 如果按键被按下（假设按键连接在PC13上且按下为低电平），执行相应操作
            // 比如点亮LED
            GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
        } else {
            // 如果按键未被按下，熄灭LED