Arduino for Keil

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概述

Arduino for Keil 是 Arduino 框架的一个轻量级实现，使 AT32 / STM32 系列单片机能够支持 Arduino 语法，并在 Keil MDK 环境中进行编译与调试。

为什么选择 Arduino for Keil？

• 共享 Arduino 生态 — 直接复用数以千计的 Arduino 库（Adafruit、Arduboy、SdFat 等），大幅降低开发成本。
• 优化的硬件操控 — 采用 寄存器 + 宏 优化策略，减少函数调用开销，接近裸机性能。
• 精简的框架设计 — 相较于 stm32duino 和 HAL，代码体积更小，编译速度更快。
• 灵活的开发模式 — 在同一项目中自由混合使用 Arduino API、标准外设库函数和寄存器直接操作。

支持平台

厂商	MCU 系列	平台目录
ST	STM32F0xx	Platform/STM32F0xx
ST	STM32F10x	Platform/STM32F10x
ST	STM32F4xx	Platform/STM32F4xx
雅特力	AT32F4xx	Platform/AT32F4xx
雅特力	AT32F421	Platform/AT32F421
雅特力	AT32F43x	Platform/AT32F43x

系统架构

graph TB
    APP["<b>Application</b><br/>User Code · Third-Party Libraries<br/><sub>setup() / loop() · Adafruit · Arduboy · SdFat ...</sub>"]
    API["<b>Arduino API</b><br/>pinMode · digitalWrite · analogRead · Serial · SPI · Wire · Servo · Tone · String"]
    CORE["<b>Core HAL</b><br/>GPIO · PWM · ADC · DMA · Timer · EXTI · USART · Delay · WDG · RTC"]
    HW["<b>Hardware</b>"]

    APP --> API --> CORE --> HW

    CORE -. "Register + Macro" .-> HW
    CORE -. "StdPeriph API" .-> HW

    HW --- STM32["STM32<br/><sub>F0xx · F10x · F4xx</sub>"]
    HW --- AT32["AT32<br/><sub>F4xx · F421 · F43x</sub>"]

    classDef app fill:#f0f0f0,stroke:#aaa,color:#333
    classDef api fill:#dce9f5,stroke:#7a9cc6,color:#333
    classDef core fill:#d5ecd4,stroke:#7ab87a,color:#333
    classDef hw fill:#e0d4ee,stroke:#9a82b5,color:#333

    class APP app
    class API api
    class CORE core
    class HW,STM32,AT32 hw

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快速开始

1. 安装对应平台的固件包（详见 Packs）。

   ⚠️ 如果已安装更高版本的固件包，请先使用 Keil 自带的包管理工具进行卸载（Remove）。

2. 打开 Keilduino/Platform，选择对应 MCU 型号的目录。

3. 打开 MDK-ARM 文件夹内的 Keil 工程文件（.uvprojx）。

4. 在 main.cpp 中使用 setup() 和 loop() 编写代码：

#include <Arduino.h>

static void setup()
{
    Serial.begin(115200);
    pinMode(PA0, OUTPUT);
}

static void loop()
{
    digitalWrite(PA0, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(PA0, LOW);
    delay(1000);
}

混合开发模式

支持 Arduino API、标准外设库函数和寄存器直接操作混合使用：

void setup()
{
    pinMode(PA0, OUTPUT);               // Arduino API
}

void loop()
{
    GPIOA->BSRR = GPIO_Pin_0;          // 寄存器直接操作
    delay(1000);
    GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);  // 标准外设库函数
    delay(1000);
}

项目结构

Keilduino/
├── Application/          # 用户代码 (main.cpp)
├── ArduinoAPI/           # Arduino 兼容 API 层
│   ├── Arduino.h/c       # 核心 API (pinMode, digitalWrite, analogRead ...)
│   ├── HardwareSerial     → 平台相关实现
│   ├── SPI                → 平台相关实现
│   ├── Wire.h/cpp        # 软件 I2C
│   ├── Print / Stream    # 基础 I/O 类
│   ├── WString           # Arduino String 类
│   ├── Tone              # 蜂鸣器音调生成
│   └── WMath             # 数学工具
├── Libraries/            # 内置库 (Servo 等)
└── Platform/             # MCU 平台相关实现
    ├── STM32F0xx/
    ├── STM32F10x/
    ├── STM32F4xx/
    ├── AT32F4xx/
    ├── AT32F421/
    └── AT32F43x/
        ├── Config/       # mcu_config.h (外设使能/禁用、引脚映射)
        ├── Core/         # HAL 驱动 (GPIO, ADC, PWM, Timer, EXTI, USART ...)
        └── MDK-ARM/      # Keil 工程文件

示例代码

示例代码位于 Example 目录：

示例	说明
Basic.cpp	GPIO、PWM、ADC、串口综合示例
PWM.cpp	PWM 初始化与占空比控制
Timer.cpp	定时器中断回调
USART.cpp	串口通信与中断
ADC_DMA.cpp	多通道 ADC + DMA 采集
EXTI.cpp	外部中断（按键检测）
GPIO_Fast.cpp	快速 GPIO 宏操作

第三方库移植

请参考 Arduino 库移植指南。

注意事项

• 请勿删除 main.cpp 中的 main 函数。
• 添加第三方库时，需提供完整的头文件路径，并将所有 .cpp 源文件添加到 Keil 工程中。
• 部分库可能需要针对平台差异进行少量修改，请参考编译器错误提示或提交 Issue。

许可证

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