基于标准库函数与基于HAL库函数的stm32编程方式

文章目录

基于标准库函数与基于HAL库函数的stm32编程方式
- 一、基于标准库
- - 1. 介绍
  - 2. 库函数的STM32串口程序编写
- 二、基于HAL库
- - 1.介绍
  - 2.HAL库STM32串口程序编写
- 三、差异
- 四、 stduino IDE的试玩

基于标准库函数与基于HAL库函数的stm32编程方式

一、基于标准库

1. 介绍

STM32有非常多的寄存器，而导致了开发困难，所以为此ST公司就为每款芯片都编写了一份库文件，也就是工程文件里stm32F1xx…之类的。在这些 .c .h文件中，包括一些常用量的宏定义，把一些外设也通过结构体变量封装起来，如GPIO口时钟等。所以我们只需要配置结构体变量成员就可以修改外设的配置寄存器，从而选择不同的功能。也是目前最多人使用的方式，也是学习STM32接触最多的一种开发方式。
由于寄存器开发难度很大，因此ST公司就专门编写了芯片的库函数（固件库），将一些常用量的宏定义和一些外设也通过结构体变量封装起来，如GPIO口时钟等。所以我们只需要配置结构体变量成员就可以修改外设的配置寄存器，从而选择不同的功能。
标准外设库（Standard Peripherals Library）是对STM32芯片的一个完整的封装，包括所有标准器件外设的器件驱动器。这应该是目前使用最多的ST库，几乎全部使用C语言实现。但是，标准外设库也是针对某一系列芯片而言的，没有可移植性。

2. 库函数的STM32串口程序编写

int main(void){      u16 t;  u16 len;    u16 times=0;delay_init();           //延时函数初始化    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级uart_init(115200);     //串口初始化为115200LED_Init();               //LED端口初始化KEY_Init();          //初始化与按键连接的硬件接口while(1){if(USART_RX_STA&0x8000){                       len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度printf("\r\n您发送的消息为:\r\n\r\n");for(t=0;t<len;t++){USART_SendData(USART1, USART_RX_BUF[t]);//向串口1发送数据while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);//等待发送结束}printf("\r\n\r\n");//插入换行USART_RX_STA=0;}else{times++;if(times%5000==0){printf("\r\n精英STM32开发板 串口实验\r\n");printf("正点原子@ALIENTEK\r\n\r\n");}if(times%200==0)printf("请输入数据,以回车键结束\r\n"); if(times%30==0){LED0=!LED0; LED1=!LED1;}//闪烁LED,提示系统正在运行.delay_ms(10);   }}     }

二、基于HAL库

1.介绍

HAL库是ST公司目前主力推的开发方式，全称就是Hardware Abstraction Layer（抽象印象层）。库如其名，很抽象，一眼看上去不太容易知道他的作用是什么。它的出现比标准库要晚，但其实和标准库一样，都是为了节省程序开发的时期，而且HAL库更有效，如果说标准库把实现功能需要配置的寄存器集成了，那么HAL库的一些函数甚至可以做到某些特定功能的集成。也就是说，同样的功能，标准库可能要用几句话，HAL库只需用一句话就够了。
HAL库也很好的解决了程序移植的问题，不同型号的stm32芯片它的标准库是不一样的，例如在F4上开发的程序移植到F3上是不能通用的，而使用HAL库，只要使用的是相通的外设，程序基本可以完全复制粘贴，注意是相通外设，意思也就是不能无中生有，例如F7比F3要多几个定时器，不能明明没有这个定时器却非要配置，但其实这种情况不多，绝大多数都可以直接复制粘贴。

2.HAL库STM32串口程序编写

int main(void)
{u8 len;    u16 times=0;HAL_Init();                            //初始化HAL库    Stm32_Clock_Init(RCC_PLL_MUL9);    //设置时钟,72Mdelay_init(72);                       //初始化延时函数uart_init(115200);                 //初始化串口LED_Init();                          //初始化LED    KEY_Init();                         //初始化按键while(1){if(USART_RX_STA&0x8000){                       len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度printf("\r\n您发送的消息为:\r\n");HAL_UART_Transmit(&UART1_Handler,(uint8_t*)USART_RX_BUF,len,1000);   //发送接收到的数据while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UART1_Handler,UART_FLAG_TC)!=SET);        //等待发送结束printf("\r\n\r\n");//插入换行USART_RX_STA=0;}else{times++;if(times%5000==0){printf("\r\nALIENTEK 精英STM32开发板 串口实验\r\n");printf("正点原子@ALIENTEK\r\n\r\n\r\n");}if(times%200==0)printf("请输入数据,以回车键结束\r\n");  if(times%30==0)LED0=!LED0;//闪烁LED,提示系统正在运行.delay_ms(10);   } }
}

三、差异

库函数配置好串口以后，当串口接收到数据再发送给上位机时需要循环发送，但是HAL库就直接调用HAL_UART_Transmit函数就能直接将串口的数据发给上位机。库函数的串口通信函数只适用于STM32F1系列，对于其他系列的就不能通用了；但是对于HAL库来说，只要外设相同，基本上能够很容易的移植。
延伸：标准外设库（Standard Peripherals Library）是对STM32芯片的一个完整的封装，包括所有标准器件外设的器件驱动器。这应该是目前使用最多的ST库，几乎全部使用C语言实现。但是，标准外设库也是针对某一系列芯片而言的，没有可移植性。
HAL库与新增的LL库，都是ST公司提供的新标准库，包含在ST为新的标准库注册了一个新商标：STMCube™当中。LL库和HAL库两者相互独立，只不过LL库更底层。而且，部分HAL库会调用LL库（例如：USB驱动）。同样，LL库也会调用HAL库。
可以说HAL库就是用来取代之前的标准外设库的。

四、 stduino IDE的试玩

“Stduino IDE 是一款面向 32 位 ARM 单片机快速入门学习的集成开发平台，目前已经支
持 Arduino_Core_STM32 框架（Arduino 式开发），集聚快捷、高效、免费、开源、易得于一身，软件还集成了 GDB 调试功能。另外后续开发的外设扩展库将采用开源共享的理念进行分发，一处分享全球共用，极大保障后续软件维护的动力支撑。”

它的优势：

GDB 调试
封装库下载安装
代码自动补全提示
中英文模式
UTF-8\GBK 编码格式
代码快速格式化
SWD\串口程序
下载&调试等

与Ardunio IDE类似， stduino IDE的代码编写都一样，只是在下载程序和一些、工具选项位置有些差异。