战损版的坚守：STM32F103正点原子开发板入门——点亮人生第一盏LED

关键词: STM32F103,LED点灯,库函数,寄存器,嵌入式入门,手把手实战

翻出吃灰多年的正点原子战损版STM32开发板，手把手带你写第一个程序点亮LED。包含标准库代码、寄存器操作和硬件原理分析，嵌入式入门必看

作者: 管理员发布时间: 2026-03-06 18:52:29 更新时间: 2026-03-10 18:09:26 浏览: 110 次

硬件设计 stm32 stm32实战

=======《 万事开头难》=======

在嵌入式开发的世界里，STM32 是一个绕不开的名字，而正点原子则是无数中国开发者入门的“领路人”。最近，我从杂物箱底翻出了一块吃灰多年的“战损版”正点原子战舰V3开发板。屏幕碎了，螺丝生锈了，但当我接通电源，那颗红色的电源指示灯依然亮起时，突然有种莫名的感动。

这么多年过去了，它竟然还能用。

这或许就是硬件工程师的浪漫：只要代码不错，硬件不坏，它就永远忠于你的逻辑。今天，我不想让它继续吃灰，决定用它来写下第一个程序——点亮LED指示灯。这不仅是嵌入式世界的“Hello World”，也是对这块老将的一次致敬。

一、准备工作：唤醒沉睡的“战舰”

虽然我的板子是战损成色，但正点原子的设计质量确实过硬。如果你手头有任何型号的STM32F103开发板（无论是战舰、精英还是Mini），都可以按照今天的步骤操作。

我们需要准备：

硬件：

STM32F103 开发板（正点原子系列均可，我的是战舰V3）。
ST-Link 或 J-Link 仿真器/下载器（用于烧录程序）。
Micro USB 线（用于供电或串口通信，供电也可以用配套的电源直接供电）。

软件：

开发环境： Keil MDK（或者STM32CubeIDE，这里我们使用Keil MDK）。点击这里进入官方下载页面。
固件库： STM32F1xx的标准外设库（或者HAL库，今天我们以标准库为例，这也是正点原子教程的经典配置）。
参考资料：开发板的原理图PDF（这是最重要的，后面找引脚全靠它）。

软件的具体安装步骤这里就直接略过，如果你安装的是版本比较高比如Version 5.43a，可能会出现下面的对话框：

上面的名称类似于这种：D:\Users\Administrator\AppData\Local\Keil_v5\ARM\cmsis-toolbox\bin\cpackget.exe

它的任务是在后台帮你自动下载和安装各种芯片厂商（如ST、NXP）的支持包。如果下载特别慢的话，可以直接关掉，不影响软件的正常安装。不过不是什么特殊的原因尽量不要关闭，后续安装也比较麻烦。

安装完成后打开软件时出现下面的错误提示：

这个错误提示 >>> TOOLS.INI - Section '[ARM]': missing 'PATH' entry ! <<< 说明 Keil 安装目录下的 TOOLS.INI 配置文件出了问题，它里面关于 ARM 编译器的路径信息丢失了或格式不对。

解决方法：手动修复 TOOLS.INI 文件

打开你的 Keil 安装根目录，通常默认路径是：

C:\Users\Administrator\AppData\Local\Keil_v5 或

D:\Users\Administrator\AppData\Local\Keil_v5。

在该文件夹下，找到名为 TOOLS.INI 的文件。

备份文件（重要）

在修改前，建议你复制一份这个文件，粘贴到桌面或文件夹里作为备份。万一改错了可以还原。

用记事本打开并编辑

右键点击 TOOLS.INI，选择用记事本打开。

[UV2]
ORGANIZATION="1"
NAME="1", "1"
EMAIL="1"
ARMSEL=1
USERTE=1
TOOL_VARIANT=mdk_std
RTEPATH="D:\Users\Administrator\AppData\Local\Arm\Packs"
CMSIS_TOOLBOX=D:\Users\Administrator\AppData\Local\Keil_v5\ARM\cmsis-toolbox
[ARM]
LIC0=X96CK-ZI184-BSAYX-HHI0A-N30T8-50MF7

在文件中找到 [ARM] 开头的这一段。如果找不到，也可以直接拉到文件末尾附近看看。

检查并修改：确保 [ARM] 下面有一行 PATH 语句，并且路径指向你的 ARM 编译器文件夹。

正确的格式应该是：PATH="D:\Users\Administrator\AppData\Local\Keil_v5"（请将路径替换为你自己的安装路径）。

举个例子，如果你的 Keil 安装在 D 盘，这一段看起来应该是这样：

[UV2]
ORGANIZATION="1"
NAME="1", "1"
EMAIL="1"
ARMSEL=1
USERTE=1
TOOL_VARIANT=mdk_std
RTEPATH="D:\Users\Administrator\AppData\Local\Arm\Packs"
CMSIS_TOOLBOX=D:\Users\Administrator\AppData\Local\Keil_v5\ARM\cmsis-toolbox
[ARM]
PATH="D:\Users\Administrator\AppData\Local\Keil_v5"
VERSION=5.43a
LIC0=X96CK-ZI184-BSAYX-HHI0A-N30T8-50MF7

删除多余的配置节（如果有）

有些第三方软件（如某些仿真工具）可能会在文件末尾或别处添加一个错误的配置节，比如 [KARM] 或 [undefined toolset]，这也会导致冲突。

如果看到这些不属于 [ARM] 或 [C51] 的奇怪段落，可以放心地将其整段（从[到下一空行前）删除。

保存并重启 Keil

点击记事本的文件 -> 保存，然后关闭记事本。

再次双击打开 Keil uVision，错误提示应该就消失了。

随便打开一个项目测试时，编译提示：

Rebuild started: Project: PodControlGroundEnd

*** Target 'Target 1' uses ARM-Compiler 'Default Compiler Version 5' which is not available.

*** Please review the installed ARM Compiler Versions:

'Manage Project Items - Folders/Extensions' to manage ARM Compiler Versions.

'Options for Target - Target' to select an ARM Compiler Version for the target.

*** Rebuild aborted.

Build Time Elapsed: 00:00:00

这部分处理方法由于有太多图片，放到这里就分不清主次了，放到了另一个链接里，点击这里查看。

二、硬件分析：LED在哪里？

任何程序的第一步，都不是写代码，而是看原理图。

打开正点原子战舰V3的原理图，找到LED相关的部分。你会发现，板上通常会集成两个LED：

DS0：通常连接在 PB5 引脚上。
DS1：通常连接在 PE5 引脚上。

关键点分析：

查看电路连接，我们会发现这些LED的另一端是接在 VCC 3.3V 上的。这意味着什么呢？

如果单片机引脚输出低电平（0V），电流从VCC流过LED到达引脚，形成回路，灯亮。
如果单片机引脚输出高电平（3.3V），两端电压相等，灯灭。
这就是常说的“低电平有效”。弄清楚这个逻辑，代码的方向就不会错。

三、动手写码：三种方式实现“点灯”

在STM32开发中，我们通常有三种方式操作寄存器：寄存器操作、标准库操作 和 HAL库操作。为了让你更全面地理解，我们分别看一下标准库和寄存器的实现方法。

方法一：标准外设库（最推荐新手）

这是正点原子教程中最经典的方式。库函数将底层的寄存器操作封装成了具有良好可读性的函数。

第一步：创建LED驱动文件

在工程目录的 HARDWARE 文件夹下，新建 gpio.c 和 gpio.h。

gpio.h代码：

#ifndef _GPIO_H_ #define _GPIO_H_ #include"stm32f10x_gpio.h" #define PA1 GPIOA->BSRR #define PA0 GPIOA->BRR #define GPIOA_ODR_A (GPIOA_BASE+0x0c) #define GPIOA_IDR_A (GPIOA_BASE+0x08) #define GPIOB_ODR_A (GPIOB_BASE+0x0c) #define GPIOB_IDR_A (GPIOB_BASE+0x08) #define GPIOC_ODR_A (GPIOC_BASE+0x0c) #define GPIOC_IDR_A (GPIOC_BASE+0x08) #define GPIOD_ODR_A (GPIOD_BASE+0x0c) #define GPIOD_IDR_A (GPIOD_BASE+0x08) #define GPIOE_ODR_A (GPIOE_BASE+0x0c) #define GPIOE_IDR_A (GPIOE_BASE+0x08) #define GPIOF_ODR_A (GPIOF_BASE+0x0c) #define GPIOF_IDR_A (GPIOF_BASE+0x08) #define GPIOG_ODR_A (GPIOG_BASE+0x0c) #define GPIOG_IDR_A (GPIOG_BASE+0x08) #define BitBand(Addr,BitNum) *((volatile unsigned long *)((Addr&0xF0000000)+0x2000000+((Addr&0xfffff)<<5)+(BitNum<<2))) #define PAout(n) BitBand(GPIOA_ODR_A,n) #define PAin(n) BitBand(GPIOA_IDR_A,n) #define PBout(n) BitBand(GPIOB_ODR_A,n) #define PBin(n) BitBand(GPIOB_IDR_A,n) #define PCout(n) BitBand(GPIOC_ODR_A,n) #define PCin(n) BitBand(GPIOC_IDR_A,n) #define PDout(n) BitBand(GPIOD_ODR_A,n) #define PDin(n) BitBand(GPIOD_IDR_A,n) #define PEout(n) BitBand(GPIOE_ODR_A,n) #define PEin(n) BitBand(GPIOE_IDR_A,n) #define PFout(n) BitBand(GPIOF_ODR_A,n) #define PFin(n) BitBand(GPIOF_IDR_A,n) #define PGout(n) BitBand(GPIOG_ODR_A,n) #define PGin(n) BitBand(GPIOG_IDR_A,n) // 引脚别名定义，方便调用 #define LED0 PBout(5) // DS0 连接 PB5 #define LED1 PEout(5) // DS1 连接 PE5 void LED_Init(void); #endif

gpio.c代码：

#include"gpio.h" void LED_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 1. 打开时钟：GPIOB和GPIOE是挂载在APB2总线上的 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE); // 2. 配置 PB5 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 速度50MHz GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); // 3. 配置 PE5 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); // 4. 默认熄灭所有LED（因为低电平亮，所以给高电平就灭了） GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5); GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_5); }

新建 delay.c 和 delay.h。

delay.h代码：

#ifndef __DELAY_H
#define __DELAY_H 			   
#include "gpio.h"  
	 
void delay_init(void);
void delay_ms(u16 nms);
void delay_us(u32 nus);

#endif

delay.c代码：

#include "delay.h"

static u8  fac_us=0;							//us延时倍乘数			   
static u16 fac_ms=0;							//ms延时倍乘数,在ucos下,代表每个节拍的ms数
	
//初始化延迟函数
//当使用OS的时候,此函数会初始化OS的时钟节拍
//SYSTICK的时钟固定为HCLK时钟的1/8
//SYSCLK:系统时钟
void delay_init()
{
	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);	//选择外部时钟  HCLK/8
	fac_us=SystemCoreClock/8000000;				//为系统时钟的1/8  
	fac_ms=(u16)fac_us*1000;					//每个ms需要的systick时钟数   
}								    

//延时nus
//nus为要延时的us数.		    								   
void delay_us(u32 nus)
{		
	u32 temp;	    	 
	SysTick->LOAD=nus*fac_us; 					//时间加载	  		 
	SysTick->VAL=0x00;        					//清空计数器
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;	//开始倒数	  
	do
	{
		temp=SysTick->CTRL;
	}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));		//等待时间到达   
	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;	//关闭计数器
	SysTick->VAL =0X00;      					 //清空计数器	 
}
//延时nms
//注意nms的范围
//SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,最大延时为:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms
//对72M条件下,nms<=1864 
void delay_ms(u16 nms)
{	 		  	  
	u32 temp;		   
	SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;				//时间加载(SysTick->LOAD为24bit)
	SysTick->VAL =0x00;							//清空计数器
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;	//开始倒数  
	do
	{
		temp=SysTick->CTRL;
	}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));		//等待时间到达   
	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;	//关闭计数器
	SysTick->VAL =0X00;       					//清空计数器	  	    
}

主函数 main.c代码：——实现交替闪烁：

#include "delay.h" #include "gpio.h" int main(void) { delay_init(); // 初始化延时函数 LED_Init(); // 初始化LED引脚 while(1) { // 效果：LED0亮，LED1灭 GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5); // PB5 置低电平，LED0亮 GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_5); // PE5 置高电平，LED1灭 delay_ms(300); // 延时300ms // 效果：LED0灭，LED1亮 GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5); // PB5 置高电平，LED0灭 GPIO_ResetBits(GPIOE, GPIO_Pin_5); // PE5 置低电平，LED1亮 delay_ms(300); } }

或用位绑定（位带）方式实现

#include "delay.h"
#include "gpio.h"
 int main(void)
 {	
	delay_init();	    //延时函数初始化	  
	LED_Init();		  	//初始化与LED连接的硬件接口
	while(1)
	{
		LED0=0;
		LED1=1;
		delay_ms(300);	 //延时300ms
		LED0=1;
		LED1=0;
		delay_ms(300);	//延时300ms
	}
 }

程序编写好后，接下来就是将程序下载进开发板。这里用STLINK下载，用到四根线2、4、7、9。下面这个引脚定义图，纯手工绘制。

这里供电是有USB供电，所以STILINK中的3.3V就没有连接，完全有USB供电。GND取的是离其他线最近的一个，三根线放到一起，这样连接会比较牢固，不易脱落，实际连接的引脚是7、8、9。

编译下载后，你将看到两个LED开始交替闪烁。恭喜！你已经迈出了嵌入式开发的第一步。

方法二：寄存器操作（了解底层）

如果你想知道库函数内部到底发生了什么，可以直接操作寄存器。

初始化代码（寄存器版）：

#include"gpio.h"
void LED_Init(void)
{
    // 1. 使能时钟：RCC_APB2ENR 寄存器的第3位是GPIOB，第6位是GPIOE
    RCC->APB2ENR |= (1 << 3);   // 使能PORTB时钟
    RCC->APB2ENR |= (1 << 6);   // 使能PORTE时钟
    
    // 2. 配置GPIO模式：CRL寄存器控制低8位引脚
    // PB5 对应 CRL 的 20-23 位 (5 * 4 = 20)
    GPIOB->CRL &= ~(0xF << 20); // 先清除这4位
    GPIOB->CRL |= (3 << 20);    // 设置为通用推挽输出，50MHz (0011)
    
    // PE5 同理
    GPIOE->CRL &= ~(0xF << 20);
    GPIOE->CRL |= (3 << 20);
    
    // 3. 默认灭灯：通过 BSRR 寄存器或 ODR 寄存器
    GPIOB->BSRR = (1 << 5);     // 置高，灭灯
    GPIOE->BSRR = (1 << 5);
}

虽然寄存器代码看起来晦涩，但执行效率最高，能让你深刻理解《STM32参考手册》中那些寄存器的含义。

四、进阶思考：从“点灯”到“优雅点灯”

灯亮了吗？亮了。但这只是开始。在实际的项目开发中，我们很少会直接在 main 函数的 while(1) 里写死延时，因为 delay_ms() 会阻塞CPU，在这500ms里，CPU什么也干不了。

如果你想让你的程序看起来更“工业级”，可以尝试以下进阶玩法：

使用定时器： 利用STM32的SysTick定时器或者通用定时器，产生一个10ms或1ms的中断。在中断中设置标志位，主循环查询标志位进行翻转。这样CPU在延时期间可以去处理其他任务。

引入状态机： 不要再用 GPIO_SetBits 和 GPIO_ResetBits 直接控制。定义一个 LED_State 变量，在定时中断里根据状态改变电平。这种思想在复杂的通信协议解析中非常实用。

尝试HAL库： 现在ST主推HAL库。使用STM32CubeMX工具，图形化配置时钟和引脚，直接生成代码。你只需要在 while(1) 里调用 HAL_GPIO_TogglePin 函数即可。代码的移植性会大大增强。

五、总结

看着这块屏幕碎裂但依旧坚挺的战舰V3，不禁感慨。虽然现在STM32G4、H7系列早已成为主流，开发工具也从Keil逐渐过渡到CubeIDE，但Cortex-M3内核的F103依然是无数工程师心中的“经典”。通过点亮第一个LED，我们不仅学会了GPIO的输出控制，更重温了当初那份对底层硬件的探索热情。

对于嵌入式初学者来说，不要嫌弃开发板老旧，能跑通代码、能理解逻辑的板子就是好板子。如果你的手头也有这么一块吃灰的板子，不妨拿出来，接通电源，让它为你再闪烁一次。

战损版的坚守：STM32F103正点原子开发板入门——点亮人生第一盏LED

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