背景
了解了 STM32 標准庫以后，為了緊跟發展的潮流，我們以 CubeMx為基礎 開始進行 Hal(Hardware Abstract Layer, 硬件抽象層)庫的學習。
CubeMx 是一個 由 ST 推出的芯片圖形化配置工具，為了使開發者盡可能地可以不再關心底層，允許用戶使用圖形化向導生成C初始化代碼。
- 直觀的STM32微控制器的選擇和時鍾樹配置
- 微控制器圖形化配置外圍設備和中間件的功能模式和初始化參數
- C代碼生成項目覆蓋STM32微控制器的初始化符合IAR™，Keil的™和GCC編譯器。
對於新的產品設計，我們強烈推薦使用STM32Cube來加速你的開發過程，並為以后的產品平台移植打下良好的基礎。
HOST-OS : Windows-10
STM32 Cube ：v5.6
MCU : STM32F429
LIB : stm32cube_fw_f4_v1250
軟件安裝
使用 CubeMx 進行的開發是這樣的： CubeMx 生成 代碼 + 使用其他工具鏈進行修改與編譯。
像我自己就用過以下2種方式：
- CubeMx + Keil5 + STM32F429(真機)
- CubeMx + Makefile + arm-none-eabi-gcc + GNU MCU Eclipse QEMU (仿真)
使用 CubuMx 時需要先安裝好 JAVA 環境，需要安裝 JRE 即可。
STM32-CubeMx：下載地址
軟件的使用
好了，相信看到這里的讀者已經安裝好了CubeMx。
如果是第一次安裝的話，也要把HAL的包下載好：
下載包（包的位置可以通過: Help -> Updater Settings中的Repository Folder重新指定）
1）打開軟件
2）Alt + U 或者 Help --> Manage embeded software packages
3）勾選對應型號的包，Install now （stm32cube_fw_f4_v1250.zip）
Step 1
1）新建工程
Ctrl+L 或者 File -> New Project
2）可以根據 芯片型號\底板 進行選擇；選定以后，還可以在Peripheral調節外設。
- 點擊右上角的
Start Project
Step 2
頂部的選擇夾依次有4個子夾：Pinout & Configuration、 Clock Configuration 、 Project Manage 、Tools
Pinout & Configuration
我們會看到軟件有3個豎欄。
對於 芯片功能的選擇可以 通過2種方式分類：Categories 或 A->Z
- Categories ： 根據功能的不同進行分類
- A->Z ： 根據 功能的 英文排序進行分類
第一列
不管怎么樣，我們注意到 SYS屬性中有Debug設置，為了能夠重復下載，我們不能選擇"No Debug"，建議選擇Serial Wire。
為了STM32能夠合理地工作，我們需要在RCC中，做出這樣的設置（此后我們需要根據時鍾樹直觀地配置時鍾）：
High Speed Clock(HSE): 選擇Crystal/Ceramic Resonator
STM32CubeMX中外部時鍾配置可選類型為
Disable、BYPASS Clock Source（旁路時鍾源）、Crystal/Ceramic Resonator（石英/陶瓷 晶振）三種類型。旁路時鍾源：指無需使用外部晶體時所需的芯片內部時鍾驅動組件，直接從外界導入時鍾信號。猶如芯片內部的驅動組件被旁路了。只需要外部提供時鍾接入OSC_IN引腳，而OSC_OUT引腳懸空。
外部晶體/陶瓷諧振器(HSE晶體)模式：該時鍾源是由外部無源晶體與MCU內部時鍾驅動電路共同配合形成，有一定的啟動時間，精度較高。OSC_IN 與 OSC_OUT引腳都要連接。
時鍾的來源確定后需要配置芯片內部的多個時鍾線，進入Clock Configuration頁面，可以根據時鍾樹直觀地配置時鍾。
一般來說，stm32系統初始化要初始化：時鍾>中斷>外設；但因為是第一次新建工程，我們暫時不選擇其他的東西。
最后一列
我們看到這里是一個芯片管腳的預覽框。不同的引腳由不同的顏色顯示其當前狀態：
- 黃色引腳為該功能的GPIO已被用作其他功能，可以忽略。
- 綠色表示管腳已使用
- 灰色代表該引腳沒有被初始化
左鍵點擊：點擊引腳可以配置其功能
右鍵點擊：可以為其添加自定義標簽（類似注釋）
配置以后的引腳可以根據配置的不同的功能，在左邊看到配置屬性，例如：
配置了GPIO以后，可以在第一列的GPIO中看到有關的設置，我們可以在這里將其配置為推挽(Output Push Pull),上拉輸入模式(Pull-up)；或者配置為低速推挽輸出模式，以及初始化輸出(GPIO output level)高(High)。
Clock Configuration
時鍾配置采用圖形配置，直觀簡單。各個外設時鍾一目了然：
- 開啟外部時鍾8MHz、
PLL Source Mux時鍾來源於HSE System Clock Mux時鍾來源選擇PLLCLK- 經過PLL(Phase locked loop, 鎖相環)的分頻與倍頻后得到168MHz時鍾
AHB Prescaler分頻器設置1分頻（不分頻），得到168MHz的主頻時鍾，HCLK = 168MHz。
Project Manage
我們可以看到：Project、Code Generator、Advanced Settings
Project
Project Setting 項目設置，填寫以下內容：（注意不要出現中文，否則可能出錯）
- Project Name : 項目名稱
- Project Location : 項目位置
- Toolchain Folder Location: 對應的工具鏈所在的目錄，默認不改
- Application Struture：應用程序結構(包含兩個選項：Basic和Advanced。)
Basic：是基礎的結構，一般不包含中間件（RTOS、文件系統、USB設備等）。
Advanced：相反就是包含中間件，一般針對相對復雜一點的工程。
當然，這兩種生成的結構都比較基礎，一般實際項目都會重新整理一遍軟件架構。
- Toolchain / IDE：根據需要選擇即可（Keil 是 MDKARM）
Linker Settings 鏈接設置：可設置堆棧大小，此處默認不作修改。
Mcu and Firmware Package 微處理器與固件包：默認即可。
Code Generator
STM32Cube Firmware Library Package Cube固件包拷貝選項
A）Copy all used libraries into the project folder： 將所有使用過的庫復制到項目文件夾中。
不管你用，還是沒有用到，都拷貝到你工程目錄下。這樣一來，你工程下文件就比較多。
B) Copy only the necessary library file:只復制必要的庫文件。
這個相比上一個減少了很多文件。比如你沒有使用CAN、SPI...等外設，就不會拷貝相關庫文件到你工程下。
C）Add necessary library files as reference in the toolchain project configuration file：在工具鏈項目配置文件中添加必要的庫文件作為參考。
沒有復制HAL庫文件，只添加了必要文件（如main.c）。相比上面，沒有Drivers相關文件。
Generated files 生成文件
1）Generate peripheral initialization as a pair of'.c/.h' files per peripheral：每個外設生成獨立的'.c/.h'文件
- 不勾：所有初始化代碼都生成在main.c
- 勾選：初始化代碼生成在對應的外設文件。 如UART初始化代碼生成在uart.c中。
2）Backup previously generated files when re-generating ：在重新生成時備份以前生成的文件
勾選后，在重新生成代碼時，會在相關目錄中生成一個Backup文件夾，將之前源文件拷貝到其中。
3）Keep User Code when re-generating：在重新生成時保留用戶代碼
比如：我在main.c中添加了一段代碼，重新生成時，會在main.c中保留你之前自己添加的這段代碼。
注意：前提是這段代碼寫在規定的位置。也就是BEGIN和END之間。否則同樣會刪除。
4）Delete previously generated files when not re-generated：刪除以前生成，但現在沒有生成的文件
比如：之前生成了spi.c，現在重新配置沒有spi.c，則會刪除之前的spi.c文件。
HAL Settings
1）Set all free pins as analog (to optimize the power consumption)：將所有空閑引腳設置為模擬(以優化功耗)
做低功耗產品時這個選項有必要勾選。
2）Enable Full Assert：使能所有斷言，相當於參數檢查。
Advanced Settings
上下有兩個選項：Driver Selector(驅動選擇器)和Cenerated Funcution Calls(調用函數設置)。
Driver Selector 驅動選擇器：可以選擇 HAL 或者 LL （提示：目前有些型號MCU的部分外設沒有LL驅動）
在CubeMx 的固件包中，LL庫(Low Layer)是ST新增的庫,與HAL捆綁發布的，由於它直接操作寄存器，更接近硬件層，對需要復雜上層協議棧的外設不適用。
Generate Function Call 生成函數調用
這里能夠操作的只有兩個選項：Not Generate Function Call、和Visibility (Static)。
1）Not Generate Function Call 不生成函數調用 ： 代碼不調用對應初始化函數。
比如：你GPIO項勾選Not Generate Function Call，你main.c函數中就不會調用MX_GPIO_Init這個函數。
2）Visibility (Static) 可見性(靜態)：指 初始化代碼聲明為static。
提示：
A.有些選項是默認值，不能修改。如SystemClock_Config配置不聲明為ststic.
B.使用static是配合上面Code Generator代碼生成章節中Generated files生成文件使用。如果都生成.c .h獨立文件了，就不會生成static了。
Tool 工具
這一個界面是與 分析有關的。初學者可以暫時跳過不理會。
注意事項
CubeMX 生成的代碼 會有一些特殊的注釋，這些注釋對於 CubeMx 是有意義的，用戶的代碼只能寫在位於 USER CODE BEGIN ...與USER CODE END ...之間（自己建立的源碼文件不受影響）。否則，當對於 CubeMx 進行重新配置的時候，代碼可能會因為被覆蓋而消失。例如：
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
用戶可編寫的代碼區
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
用戶可編寫的代碼區
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
用戶可編寫的代碼區
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
用戶可編寫的代碼區
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
用戶可編寫的代碼區
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */
}