stm32 hal库

• 1. STM32的不同库
  • 1.1 标准库
  • 1.2 hal库（硬件抽象层）
  • 1.3 LL库
  • 1.4 hal库和ll库的框图关系
• 2. STM32工程项目结构
  • 2.1 本地工程根目录
    • 2.1.1 Drivers
      • 2.1.1.1 CMSIS
      • 2.1.1.2 HAL
      • 2.1.1.3 SYSTEM
      • 2.1.1.4 BSP
    • 2.1.2 Middlewares
    • 2.1.3 User
  • 2.2 MDK

1. STM32的不同库

标准库和 HAL 库、LL 库完全相互独立。

1. 标准库
   主要是寄存器操作的一些封装。本质还是操作寄存器
2. HAL库
   HAL 库更倾向于外设通用化，扩展组件中解决芯片差异操作部分，是硬件抽象层
3. LL库
   LL 倾向于最简单的寄存器操作，属于是HAL的一些高效的补充

1.1 标准库

即类似使用宏定义和结构体进行裸机编程，其操作仍然是访问寄存器。

1.2 hal库（硬件抽象层）

即将应用软件功能和硬件分离，更方便移植到不同的平台。

1.3 LL库

比 HAL 库更接近于硬件底层的操作，代码更轻量级，代码执行效率更高的库函数组件

但 LL库不匹配复杂的外设，如 USB 等。所以 LL 库并不是每个外设都有对应的完整驱动配置程序。

1.4 hal库和ll库的框图关系

由图可见，总共有三层，上层是应用层User, 中层是Middlewares,下层是驱动层（硬件抽象层）（省略了CMSIS的底层芯片定义）

2. STM32工程项目结构

新建一个stm32的工程项目的步骤：

1. 创建本地文件夹作为工程根目录，并拷贝准备好必须的全部文件。（芯片硬件相关）
2. 用keil来指定好实际需要编译的对象。（实际编译环境需要相关）

下面逐一介绍

2.1 本地工程根目录

下面从下往上以此讲解每一层的作用

2.1.1 Drivers

这一层作为驱动底层可以具体细分为

2.1.1.1 CMSIS

存放最低层硬件相关资源

可以看到，CMSIS下一共两个文件夹：Device, Include.

CMSIS/Include
里面存放了底层定义的编译器相关工具

CMSIS/Device
里面，指定了ST芯片公司的F1系列芯片具体系列设备。
然后Device下又细分为Source/, Include/。

CMSIS/Device/Include：
存放该系列芯片的base基础芯片定义和e型号的芯片定义。（同时包含了f1系列芯片初始化的头文件）
CMSIS/Device/Source:
包含了f1系列芯片初始化的c文件。同时指明了项目名：Templates/
我们使用arm里面的startup启动汇编文件。

2.1.1.2 HAL

Drivers/HAL
文件夹里面包含了所有的hal驱动库，硬件抽象层，所有和硬件平台相关的都在CMSIS中定义。我们在之后的构建编译MDK中选择我们需要的驱动加入项目编译选项

2.1.1.3 SYSTEM

SYSTEM 文件夹中也是存放系统功能的一些驱动库，和HAL独立开来，以表示和系统最根本的功能强相关。

2.1.1.4 BSP

这个暂时不需要

2.1.2 Middlewares

这个存放一些中间件，包括FreeRTOS, uORB,等协议，组件等。

2.1.3 User

这个存放系统主程序

2.2 MDK

Keil
这个你可以把他理解为实际需要编译的一个编译选项。
我们已经把全部相关的资源都准备在本地的工程根目录，我们现在在这个根目录上开发，新建了一个项目。

选择我们需要的文件加入编译选项，比如
startup： 启动文件
user： 这是我们的用户主程序

下面两个是我们的驱动层代码
Driver/SYSTEM
Driver/HAL

(硬件相关的我们在魔棒的c++配置中加入头文件索引即可直接include)

最终编译文件结构为：

注意：
system_stm32f1xx.c 里面是定义SystemInit函数的，这个初始化函数是在start_up.s中调用，所以可以将system_stm32f1xx.c放到startup文件夹中也行。

另外，stm32f1xx_it.c是定义回调函数的，这里面我们只将SysTick的回调绑定成hal库的回调，实际就是计数加一。我试着将他在MDK中的位置放到Driver/HAL中也是一样的。