STM32在线编程实战案例：从入门到精通，打造项目实战经验

# 1. STM32在线编程简介

在线编程，也称为在线调试，是一种在目标硬件上实时调试和修改代码的技术。对于STM32微控制器，在线编程提供了以下优势：

- **快速迭代：**无需编译和下载，可以快速进行代码修改和测试，从而提高开发效率。
- **实时调试：**可以在目标硬件上直接设置断点、单步执行代码，并检查变量值，方便快速定位和解决问题。
- **灵活修改：**无需重新编译和下载，可以在线修改代码，包括函数、变量和常量，从而提高开发灵活性。

# 2. STM32在线编程基础

### 2.1 STM32开发环境搭建

**1. 安装集成开发环境（IDE）**

推荐使用STM32CubeIDE或Keil MDK，它们是专为STM32开发设计的IDE，提供完善的工具和库支持。

**2. 安装编译器**

STM32CubeIDE内置了编译器，而Keil MDK需要单独安装ARM编译器。

**3. 安装STM32Cube库**

STM32Cube库包含了STM32外设的驱动程序和中间件，可简化开发过程。

### 2.2 在线调试工具介绍

**1. ST-Link**

ST-Link是ST官方提供的在线调试器，支持SWD和JTAG接口。

**2. J-Link**

J-Link是Segger公司提供的在线调试器，性能更强，支持多种接口。

**3. ULINK**

ULINK是Keil公司提供的在线调试器，与Keil MDK配合使用。

### 2.3 在线编程流程

**1. 连接调试器**

将调试器与STM32开发板连接，选择合适的接口（SWD或JTAG）。

**2. 启动调试会话**

在IDE中启动调试会话，选择调试器并加载程序。

**3. 设置断点**

在代码中设置断点，以在特定位置暂停程序执行。

**4. 单步执行**

使用单步执行功能逐行执行程序，检查变量值和寄存器状态。

**5. 检查寄存器**

查看寄存器值以了解程序的运行状态。

**6. 修改变量**

可以在调试过程中修改变量值，以测试不同的场景。

**7. 结束调试会话**

调试完成后，结束调试会话并断开调试器连接。

**代码块：**

// 设置断点
__asm("BKPT #0");

**逻辑分析：**

`__asm("BKPT #0")`指令在程序执行时触发断点，暂停程序执行。

**参数说明：**

* `#0`：断点编号，0表示第一个断点。

**表格：**

| 调试工具 | 接口 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| ST-Link | SWD/JTAG | 官方支持，价格低廉 | 性能有限 |
| J-Link | SWD/JTAG/UART | 性能强劲，支持多种接口 | 价格较高 |
| ULINK | SWD/JTAG | 与Keil MDK配合使用 | 仅支持Keil MDK |

**Mermaid流程图：**

sequenceDiagram
participant IDE
participant Debugger
participant STM32

IDE->Debugger: Start debug session
Debugger->STM32: Load program
Debugger->STM32: Set breakpoint
Debugger->STM32: Single step
Debugger->STM32: Check register
Debugger->STM32: Modify variable
Debugger->STM32: End debug session

# 3. STM32在线编程实战

### 3.1 LED闪烁程序在线调试

**步骤 1：创建新工程**

在开发环境中，创建一个新的STM32项目。选择合适的芯片型号和开发板。

**步骤 2：编写代码**

在主函数中编写以下代码：

#include "stm32f10x.h"

int main() {
  // 初始化GPIOC第13引脚为输出模式
  RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPCEN;
  GPIOC->CRH |= GPIO_CRH_MODE13_0 | GPIO_CRH_MODE13_1;

  while (1) {
    // 设置PC13引脚为高电平
    GPIOC->BSRR = GPIO_BSRR_BS13;
    // 延时1秒
    for (int i = 0; i < 1000000; i++);
    // 设置PC13引脚为低电平
    GPIOC->BSRR = GPIO_BSRR_BR13;
    // 延时1秒
    for (int i = 0; i < 1000000; i++);