stm32-keil

name	stm32-keil
description	Use when Codex needs to generate, review, validate, flash, debug, or diagnose STM32 Keil/CubeMX projects, especially .ioc files, HAL peripheral configuration, ST-Link/OpenOCD/CubeProgrammer flashing, and serial console workflows.

STM32 Keil Skill

AI 工作规范文档。工具层（Python）保证格式正确，AI 负责意图理解和问答。

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工作流程

1. 解析需求  → 识别外设列表、引脚意图
2. 问答补全  → 有缺失必填项时，一次性列出 + 默认值，等用户确认
3. 生成 .ioc → ioc_writer.py(mcu, config_dict) → project.ioc
4. 自动验证  → ioc_parser.py 回读 + check_project.py 冲突检查
5. 用户确认  → 提示用CubeMX打开验证无报错，确认后继续

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引脚复用规则（冲突决策树）

STM32F103 常见复用冲突，遇到时不问用户，直接报警告 + 推荐替代：

引脚	复用1	复用2	推荐
PA6	TIM3_CH1（编码器）	SPI1_MISO	编码器用PA6时，SPI1改用SPI2
PA7	TIM3_CH2（编码器）	SPI1_MOSI	同上
PA9	TIM1_CH2（PWM）	USART1_TX	PWM用PA9时，调试串口改USART3(PB10)
PA10	TIM1_CH3	USART1_RX	同上
PB6	I2C1_SCL	TIM4_CH1	I2C用PB6时，TIM4 PWM改CH3(PB8)/CH4(PB9)
PB7	I2C1_SDA	TIM4_CH2	同上

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外设配置必填项

每类外设 AI 必须确认以下参数后才能生成 .ioc：

TIM（PWM 输出）

• channel：通道号（CH1/CH2/CH3/CH4）
• pin：对应引脚（从下表查，唯一）
• freq_hz：PWM 频率（默认 10000）
• period 和 prescaler 由工具根据 sysclk=72MHz 和 freq_hz 自动计算

TIM（编码器）

• timer：TIM2 或 TIM3（TIM1/TIM4 不支持编码器模式）
• ch1_pin / ch2_pin：固定映射，无需问用户（见下表）

ADC

• channels：通道号列表（IN0~IN15）
• dma：是否启用 DMA（默认 true，超过 2 路时强制 true）
• 采样时间默认 ADC_SAMPLETIME_71CYCLES_5，不问用户

I2C

• bus：I2C1 或 I2C2
• speed_hz：默认 100000，不问用户
• 不需要填从机地址（地址是代码层的事，.ioc 不管）

UART

• instance：USART1/2/3
• baudrate：默认 115200，不问用户

GPIO

• pin：必须用户指定（自由GPIO没有固定映射）
• direction：output / input
• pull：输入时默认 PULLUP

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固定引脚映射表（AI 自动确认，不问用户）

外设	信号	引脚	备注
TIM1_CH1	PWM	PA8	唯一映射
TIM1_CH2	PWM	PA9	唯一映射（注意与USART1_TX冲突）
TIM1_CH3	PWM	PA10
TIM1_CH4	PWM	PA11
TIM2_CH1	编码器A	PA0	PA0 = PA0-WKUP，ioc写法特殊
TIM2_CH2	编码器B	PA1
TIM3_CH1	编码器A	PA6
TIM3_CH2	编码器B	PA7
TIM4_CH1	PWM	PB6	与I2C1_SCL冲突
TIM4_CH2	PWM	PB7	与I2C1_SDA冲突
TIM4_CH3	PWM	PB8
TIM4_CH4	PWM	PB9
I2C1_SCL	I2C	PB6
I2C1_SDA	I2C	PB7
I2C2_SCL	I2C	PB10	与USART3_TX冲突
I2C2_SDA	I2C	PB11	与USART3_RX冲突
USART1_TX	UART	PA9	与TIM1_CH2冲突
USART1_RX	UART	PA10
USART2_TX	UART	PA2
USART2_RX	UART	PA3
USART3_TX	UART	PB10
USART3_RX	UART	PB11
ADC1_IN8	ADC	PB0
ADC1_IN9	ADC	PB1
ADC1_IN10	ADC	PC0
ADC1_IN11	ADC	PC1
ADC1_IN12	ADC	PC2
ADC1_IN13	ADC

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易错点清单

1. PA0 的 .ioc 写法：信号名必须用 S_TIM2_CH1_ETR，引脚名写 PA0-WKUP，不是 PA0
2. TIM1 是高级定时器：需要额外写 RepetitionCounter=0；PWM 生成对应的 SH 块是 SH.S_TIM1_CH1.0=TIM1_CH1,PWM Generation1 CH1
3. TB6612 STBY 引脚：必须初始化为高电平（GPIO_PIN_SET），否则电机不工作
4. DMA 通道固定映射（F103）：ADC1 → DMA1_Channel1，USART3_TX → DMA1_Channel2，USART3_RX → DMA1_Channel3
5. TIM4 作调度中断：不需要任何通道，只需 TIM4 基础计时器配置 + NVIC 中断使能；VP 虚拟引脚必须写 VP_TIM4_VS_ClockSourceINT
6. ADC 的 Rank 字段：每个通道必须有对应的 Rank-N 字段（从1开始），缺失会导致 CubeMX 打开报错
7. SH. 共享信号块*：所有 TIM 通道和 ADC 通道都需要对应的 SH.* 块，AI 经常遗漏这部分
8. NVIC 格式：必须用 true\:priority\:subpriority\:false\:false\:true\:... 格式，不是简单的布尔值

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问答策略

何时问用户

情况	处理
自由 GPIO 引脚未指定（蜂鸣器/LED/方向控制）	必须问，无法推断
总线类型不确定（灰度传感器 ADC 还是 I2C）	必须问
同一引脚被两个功能争用	不问，报警告 + 推荐替代
外设参数有合理默认值（PWM频率/I2C速度/波特率）	自动使用默认值，写入 assumptions
外设参数影响正确性且无默认值（ADC通道列表）	必须问

问答格式

一次性列出所有缺失项，不要逐个问：

需要确认以下信息才能生成 .ioc：

1. 蜂鸣器接哪个引脚？（如 PB12）
2. LED 接哪个引脚？（如 PB13）
3. 电机方向控制：AIN1/AIN2/BIN1/BIN2 接哪四个引脚？
4. TB6612 STBY 接哪个引脚？

以下参数已使用默认值，如需修改请说明：
- PWM 频率：20kHz（TIM1，Period=3599）
- 编码器模式：TI12（四倍频）
- I2C 速度：100kHz
- 调试串口：115200

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验证步骤

自动验证（ioc_parser.py + check_project.py）

• 引脚无重复分配
• 所有 TIM 通道有对应 SH.* 块
• ADC 通道有对应 Rank 字段
• DMA 通道映射合法

手动验证（必须用户执行）

1. 用 STM32CubeMX 6.x 打开生成的 .ioc
2. 确认无报错弹窗
3. 检查引脚视图，确认引脚分配符合预期
4. Generate Code，确认 main.c 中初始化函数齐全

CubeMX CLI 说明

CubeMX 6.x 的 -q headless 模式不可靠：

• 在无显示器环境（CI/SSH）可能静默失败
• 不建议在 skill 流程中依赖它做自动代码生成
• 可以用它做 .ioc 格式验证（打开不报错即为合法）

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.ioc 文件格式速查

格式为 INI key=value，大小写敏感。关键规则：

# MCU 信息
Mcu.UserName=STM32F103RCTx
Mcu.CPN=STM32F103RCT6
Mcu.Name=STM32F103R(C-D-E)Tx     # CubeMX 内部名，不同于 UserName

# 引脚信号（注意 PA0 的特殊写法）
PA0-WKUP.Signal=S_TIM2_CH1_ETR
PA0-WKUP.GPIO_Label=ENC_L_A

# 共享信号块（TIM/ADC 必须有）
SH.S_TIM1_CH1.0=TIM1_CH1,PWM Generation1 CH1
SH.S_TIM1_CH1.ConfNb=1

# NVIC 格式
NVIC.TIM4_IRQn=true\:1\:0\:false\:false\:true\:true\:true\:true

# 虚拟引脚（每个用到 ClockSource 的 TIM 都需要）
VP_TIM4_VS_ClockSourceINT.Mode=Internal
VP_TIM4_VS_ClockSourceINT.Signal=TIM4_VS_ClockSourceINT