📚 课程目录第1章环境搭建与Hello World

1. 环境搭建与Hello World

任务目标

在MCU开发板上完成嵌入式AI部署的最小环境验证：安装工具链、编译并烧录一个控制LED闪烁的程序，以此确认编译、烧录、串口调试全链路可用。本案例以STM32F407开发板与STM32CubeIDE为例，不涉及具体AI模型，只验证后续部署所需的硬件与软件基础。

环境依赖

硬件：STM32F407开发板（板载LED：PE2）、ST-Link调试器（开发板通常集成）、USB转串口线
软件：STM32CubeIDE 1.15.0及以上（含编译工具链与烧录驱动）、STM32CubeMX固件包（F4系列，IDE内自动下载）
驱动：ST-Link USB驱动（安装IDE时默认包含，若识别异常需单独安装）

工程创建与配置

打开STM32CubeIDE → File → New → STM32 Project，选择芯片型号STM32F407VGT6。
在System Core → SYS中，Debug设为Serial Wire（使用SWD接口）。
在System Core → RCC中，HSE设为Crystal/Ceramic Resonator。
在System Core → GPIO中，将PE2配置为GPIO_Output，初始电平为High。
在Connectivity → USART2中，Mode设为Asynchronous，波特率115200，用于串口打印验证。
Project Manager中生成初始代码，编译器版本保持默认（arm-none-eabi-gcc）。

关键完整代码

在生成的工程中，替换main.c中main()函数体（保留初始化调用），并添加LED延时翻转逻辑与串口输出：

/* main.c - 用户代码区域（USER CODE BEGIN 2 至 USER CODE END 3 之间） */
#include <stdio.h>
#include <string.h>

/* 重定向fputc到USART2，使printf可用 */
int __io_putchar(int ch) {
    HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&ch, 1, 100);
    return ch;
}

/* USER CODE BEGIN 2 */
printf("Embedded AI Env OK\r\n");
/* USER CODE END 2 */

/* USER CODE BEGIN 3 */
uint32_t tick = 0;
while (1) {
    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOE, GPIO_PIN_2);
    HAL_Delay(500);
    tick += 500;
    if (tick % 2000 == 0) {
        printf("LED toggled, uptime: %lu ms\r\n", (unsigned long)tick);
    }
}
/* USER CODE END 3 */

若编译报错__io_putchar未声明，在文件顶部USER CODE BEGIN Includes区域添加：

/* USER CODE BEGIN Includes */
int __io_putchar(int ch);
/* USER CODE END Includes */

编译与烧录

点击工具栏锤子图标（或Project → Build Project）编译工程，确认Build Finished且0 Error。
用USB线连接开发板ST-Link接口至PC，点击绿色虫子图标（Run → Debug）启动烧录。
烧录完成后程序自动运行，IDE进入Debug视图；点击红色方块终止调试，再点击绿色播放按钮（Run）使程序脱离调试器独立运行。

验证方法与判定标准

LED验证：板载LED（PE2）以0.5秒间隔持续闪烁，说明GPIO配置与时钟初始化正确。
串口验证：将USB转串口模块连接至USART2（PA2-TX、PA3-RX，GND共地），PC端打开串口助手（波特率115200），应观察到：

Embedded AI Env OK
LED toggled, uptime: 2000 ms
LED toggled, uptime: 4000 ms
...

每2秒输出一条递增的uptime信息，证明HAL延时、串口发送与主循环均正常工作。

工具链验证：编译0 Error且烧录后程序行为符合预期，即证明arm-none-eabi-gcc工具链、ST-Link驱动与调试链路完整可用。

常见问题

烧录报错No ST-Link detected：检查USB连接，确认设备管理器中ST-Link驱动已安装；若使用独立ST-Link，需检查接线（SWDIO、SWCLK、GND）。
串口无输出：确认USART2的PA2/PA3引脚未被其他外设占用；检查串口助手波特率是否与代码一致（115200）；部分开发板需额外短接跳线帽使能USB转串口。
LED不亮：核对PE2引脚是否与板载LED对应（部分开发板LED在PB0或PD12，需查阅原理图修改引脚）；检查GPIO初始电平配置是否正确。