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一、開(kāi)發(fā)庫(kù)選擇

1.1 概述

STM32開(kāi)發(fā)相關(guān)的庫(kù)有很多，它們都是為了方便開(kāi)發(fā)者使用STM32微控制器而提供的軟件工具。根據(jù)不同的功能和層次，可以將它們分為以下幾類(lèi)：

1. CMSIS庫(kù)（準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)是CMSIS pack）（Cortex Microcontroller Software Interface Standard）是ARM公司推出的一種標(biāo)準(zhǔn)化的微控制器軟件接口，它定義了一些通用的數(shù)據(jù)類(lèi)型、寄存器訪(fǎng)問(wèn)、中斷處理、內(nèi)核功能等，方便開(kāi)發(fā)者使用Cortex-M內(nèi)核的各種功能。CMSIS庫(kù)還包括了一些中間件組件，如RTOS、DSP、Driver、Pack、SVD、DAP和NN等，提供了豐富的軟件功能。CMSIS庫(kù)不是HAL庫(kù)，也不是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，它是一種與廠(chǎng)商（比如ST公司）無(wú)關(guān)的軟件層，可以在不同的微控制器上使用。

2. HAL庫(kù)（Hardware Abstraction Layer，硬件抽象層）是ST公司推出的一種硬件抽象層庫(kù)，它提供了一套統(tǒng)一、簡(jiǎn)潔、易用的API函數(shù)接口，方便開(kāi)發(fā)者使用STM32的各種外設(shè)功能。HAL庫(kù)支持STM32全系列產(chǎn)品，具有可移植性、易用性和可靠性等優(yōu)點(diǎn)。HAL庫(kù)還提供了一些中間件組件，如RTOS，USB，TCP/IP和圖形等，可以快速實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能。

3. 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)（Standard Peripheral Libraries）是ST公司為STM32微控制器提供的一種固件函數(shù)包，它封裝了STM32所有外設(shè)的寄存器操作和中斷處理，提供了一套統(tǒng)一、簡(jiǎn)潔、易用的API函數(shù)接口，方便開(kāi)發(fā)者使用STM32的各種外設(shè)功能。標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)支持STM32全系列產(chǎn)品，具有可移植性、易用性和可靠性等優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)，ST官方已經(jīng)不再更新STM32標(biāo)準(zhǔn)固件庫(kù)，而是力推新的固件庫(kù):HAL庫(kù)。

4. LL庫(kù)（Low-Layer，底層）是ST公司最近（也不是最近，六七年了）新增的一種底層庫(kù)，它與HAL庫(kù)捆綁發(fā)布，文檔也是和HAL文檔在一起的。 LL庫(kù)更接近硬件層，對(duì)需要復(fù)雜上層協(xié)議棧的外設(shè)不適用，直接操作寄存器。LL庫(kù)可以獨(dú)立使用，也可以和HAL庫(kù)結(jié)合使用。

5. 其他第三方或開(kāi)源庫(kù)：除了ST公司提供的官方庫(kù)外，還有許多第三方或開(kāi)源的軟件庫(kù)可以用于STM32開(kāi)發(fā)，如FreeRTOS、uCOS、FatFs、LwIP等。這些軟件庫(kù)通常提供了一些特定領(lǐng)域或功能的解決方案，如實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。

很顯然，CMSISI庫(kù)（主要是CORE）是最基本的，HAL、SPL、LL（STM32）都是基于CMSIS CORE進(jìn)一步進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的，旨在降低開(kāi)發(fā)難度。

我們通常的、簡(jiǎn)單的開(kāi)發(fā)形式有：HAL庫(kù)開(kāi)發(fā)、LL庫(kù)開(kāi)發(fā)、SPL庫(kù)開(kāi)發(fā)、第三方庫(kù)開(kāi)發(fā)。

插一嘴：

一般，如果你使用正點(diǎn)原子的開(kāi)發(fā)板進(jìn)行學(xué)習(xí)或開(kāi)發(fā)，就會(huì)看到他們的相關(guān)資料。你會(huì)看到：《xxx開(kāi)發(fā)指南HAL庫(kù)版本Vx.x》、《xxx開(kāi)發(fā)指南固件庫(kù)版本Vx.x》、《xxx開(kāi)發(fā)指南寄存器版本Vx.x》。

這里說(shuō)明一下：正點(diǎn)原子一些資料里面的“固件庫(kù)”、“標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)”、“庫(kù)函數(shù)”，這些名詞一般都指的是：STM32 的 Standard Peripheral Library (SPL)：標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)（或SPL庫(kù)中的函數(shù)）。

（具體的看資料內(nèi)部描述即可）

實(shí)際上，固件庫(kù)不單單指的是SPL庫(kù)，固件庫(kù)是指由芯片廠(chǎng)商提供的針對(duì)特定芯片或系列芯片的軟件包，它包含了對(duì)芯片外設(shè)的驅(qū)動(dòng)函數(shù)、示例代碼、中間件和實(shí)用工具等。固件庫(kù)的目的是為了簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)者對(duì)底層硬件的訪(fǎng)問(wèn)和操作，提供一個(gè)統(tǒng)一的、易于使用的編程接口。所以：LL庫(kù)、HAL庫(kù)、SPL庫(kù)都是固件庫(kù)。所以，當(dāng)您看到HAL固件庫(kù)這樣類(lèi)似的名詞時(shí)應(yīng)當(dāng)理解其就是HAL庫(kù)。

總之，注意一下，正點(diǎn)原子的一些資料可能把SPL庫(kù)叫做固件庫(kù)或標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。

1.2 CMSIS pack

CMSIS (Cortex Microcontroller Software Interface Standard) 是 ARM 公司為其 Cortex-M 系列微控制器定義的一套軟件接口標(biāo)準(zhǔn)。這套標(biāo)準(zhǔn)旨在簡(jiǎn)化微控制器的軟件開(kāi)發(fā)，使得開(kāi)發(fā)者可以更容易地開(kāi)發(fā)跨不同 Cortex-M 處理器系列和供應(yīng)商的嵌入式應(yīng)用程序。

提示： 閱讀本專(zhuān)欄其他文章，學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

CMSIS pack主要由以下幾部分組成：

• CMSIS-CORE：提供了Cortex-M處理器的核心功能接口，包括NVIC、SysTick等。它還定義了處理器的寄存器訪(fǎng)問(wèn)、中斷向量和中斷函數(shù)名稱(chēng)。

• CMSIS-DSP：一個(gè)為Cortex-M處理器優(yōu)化的數(shù)字信號(hào)處理庫(kù)，提供了豐富的DSP函數(shù)，如FFT、濾波器、矩陣運(yùn)算等。

• CMSIS-RTOS：為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的API接口，使得開(kāi)發(fā)者可以輕松地在不同的RTOS之間切換。

• CMSIS-Driver：定義了一套標(biāo)準(zhǔn)的外設(shè)驅(qū)動(dòng)接口，如UART、SPI、I2C等。

• CMSIS-SVD：系統(tǒng)查看描述，提供了一個(gè)描述微控制器外設(shè)的XML格式。

• CMSIS-Pack：定義了一個(gè)用于軟件組件、設(shè)備和板卡的描述、交付和安裝的標(biāo)準(zhǔn)。
  

¹

這里的Standard Middleware（標(biāo)準(zhǔn)中間件），提供了一組更高級(jí)別的軟件組件，用于實(shí)現(xiàn)常見(jiàn)的嵌入式系統(tǒng)功能。比如RTOS、USB、文件系統(tǒng)等等。

CMSIS是ARM為Cortex-M系列MCU提供的標(biāo)準(zhǔn)API，而各個(gè)使用該內(nèi)核的芯片廠(chǎng)商（比如NXP、ST、intel），通常會(huì)在這些接口的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開(kāi)發(fā)適用于自家芯片的 開(kāi)發(fā)庫(kù)，比如ST的HAL、LL、SPL庫(kù)。

CMSIS的優(yōu)勢(shì)

• 跨平臺(tái)：由于CMSIS是為Cortex-M系列微控制器定義的標(biāo)準(zhǔn)，因此開(kāi)發(fā)者可以輕松地將代碼從一個(gè)Cortex-M處理器遷移到另一個(gè)處理器，而無(wú)需進(jìn)行大量的代碼修改。

• 高效性：CMSIS庫(kù)中的許多函數(shù)都經(jīng)過(guò)了優(yōu)化，以充分利用Cortex-M處理器的特性，如SIMD指令。

• 易于使用：CMSIS提供了清晰、一致的API，使得開(kāi)發(fā)者可以快速上手并開(kāi)始開(kāi)發(fā)。

• 強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)：許多第三方供應(yīng)商和RTOS提供了對(duì)CMSIS的支持，這使得開(kāi)發(fā)者可以輕松地集成各種軟件組件和工具。

通常在進(jìn)行STM32開(kāi)發(fā)時(shí)，不會(huì)直接使用CMSIS 的API，而是使用基于CMSISI的HAL庫(kù)或者SPL庫(kù)，它們提供了更高級(jí)的抽象、更易用的API、更豐富的文檔、更好的IDE支持等等。

使用CMSIS庫(kù)可以獲得更精細(xì)粒度的控制、更強(qiáng)大額性能，在以下場(chǎng)景中，可能會(huì)直接使用CMISIS庫(kù)：

1. DSP開(kāi)發(fā)，CMSIS-DSP已經(jīng)為Cortex-M系列微控制器進(jìn)行了優(yōu)化。對(duì)于需要高性能計(jì)算的應(yīng)用，直接使用這些函數(shù)可能會(huì)更有效。
2. 如果開(kāi)發(fā)者希望他們的代碼能夠在不同的Cortex-M微控制器之間移植，那么直接使用CMSIS庫(kù)會(huì)更有意義，因?yàn)樗峁┝艘粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的接口。
3. 使用RTOS。

1.3 SPL庫(kù)

STM32的SPL（Standard Peripheral Libraries），即標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)，是STMicroelectronics為其STM32系列Cortex-M微控制器提供的軟件開(kāi)發(fā)庫(kù)。它為STM32微控制器上的各種外設(shè)提供了C語(yǔ)言的函數(shù)API，幫助開(kāi)發(fā)者簡(jiǎn)化硬件配置和使用。

STM32的SPL主要由以下幾部分組成：

• 外設(shè)驅(qū)動(dòng)：為STM32微控制器上的各種外設(shè)（如GPIO、UART、SPI、I2C、ADC、TIM等）提供了驅(qū)動(dòng)函數(shù)。

• CMSIS支持：SPL包括對(duì)CMSIS庫(kù)的支持，特別是CMSIS-CORE部分，為開(kāi)發(fā)者提供了對(duì)Cortex-M核心功能的訪(fǎng)問(wèn)。

• 系統(tǒng)配置：包括系統(tǒng)時(shí)鐘、中斷和其他基礎(chǔ)配置的函數(shù)。

• 工具鏈文件：如啟動(dòng)文件、鏈接腳本等，這些文件為特定的工具鏈（如GCC、Keil、IAR等）提供了支持。

• 示例代碼：STMicroelectronics通常會(huì)提供一些示例代碼，展示如何使用SPL來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。

STM32 SPL 應(yīng)用程序的文件描述:

²

SPL的優(yōu)勢(shì)：

• 簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)：STM32的SPL為微控制器的外設(shè)提供了高級(jí)的抽象，使得開(kāi)發(fā)者不需要深入了解硬件細(xì)節(jié)就可以配置和使用外設(shè)。

• 跨設(shè)備兼容性：由于SPL為STM32系列的微控制器提供了統(tǒng)一的API，因此開(kāi)發(fā)者可以更容易地在同一系列的不同微控制器之間移植代碼。

• 供應(yīng)商支持：使用SPL意味著可以獲得STMicroelectronics的支持，包括文檔、示例代碼和可能的固件更新。

SPL的局限性：

• 性能：由于SPL提供了高級(jí)的抽象，某些操作可能不如直接訪(fǎng)問(wèn)硬件寄存器那么快。

• 靈活性：雖然SPL為大多數(shù)常見(jiàn)的用例提供了支持，但對(duì)于一些特定的、非標(biāo)準(zhǔn)的需求，直接使用CMSIS或其他方法可能會(huì)更合適。

• 更新和維護(hù)：STMicroelectronics已經(jīng)開(kāi)始推廣其HAL（硬件抽象層）庫(kù)，并逐漸減少對(duì)SPL的支持。因此，新的STM32產(chǎn)品可能不再支持SPL，或者SPL可能不再獲得更新。

1.4 HAL 庫(kù)

HAL（Hardware Abstraction Layer），即硬件抽象層，是STMicroelectronics為其STM32系列微控制器提供的一個(gè)新的軟件開(kāi)發(fā)框架。與SPL（標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)）相比，HAL提供了更高級(jí)的抽象和更多的功能，旨在簡(jiǎn)化和加速STM32微控制器的開(kāi)發(fā)過(guò)程。

STM32的HAL庫(kù)主要由以下幾部分組成：

• 外設(shè)驅(qū)動(dòng)：為STM32微控制器上的各種外設(shè)（如GPIO、UART、SPI、I2C、ADC、TIM等）提供了驅(qū)動(dòng)函數(shù)。

• 中間件支持：HAL庫(kù)包括對(duì)各種中間件的支持，如USB、TCP/IP、文件系統(tǒng)等。

• 系統(tǒng)配置：提供了系統(tǒng)時(shí)鐘、電源模式、中斷和其他基礎(chǔ)配置的函數(shù)。

• 回調(diào)機(jī)制：HAL庫(kù)使用了回調(diào)函數(shù)的機(jī)制，允許開(kāi)發(fā)者在特定的事件（如數(shù)據(jù)接收完成）發(fā)生時(shí)執(zhí)行自定義的代碼。

• 錯(cuò)誤處理：HAL庫(kù)提供了錯(cuò)誤處理和檢查機(jī)制，幫助開(kāi)發(fā)者識(shí)別和處理可能的錯(cuò)誤。

HAL庫(kù)的優(yōu)勢(shì)：

• 模塊化和可重用性：HAL庫(kù)的設(shè)計(jì)使得開(kāi)發(fā)者可以輕松地重用代碼，特別是在不同的STM32微控制器之間。

• 跨設(shè)備兼容性：由于HAL為STM32系列的微控制器提供了統(tǒng)一的API，因此開(kāi)發(fā)者可以更容易地在同一系列的不同微控制器之間移植代碼。

• 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）支持：STMicroelectronics提供了STM32CubeMX工具，該工具可以自動(dòng)生成HAL庫(kù)的初始化代碼，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)過(guò)程。

• 持續(xù)更新和維護(hù)：與SPL相比，HAL庫(kù)獲得了更多的更新和維護(hù)，以支持新的STM32產(chǎn)品和功能。

HAL庫(kù)的局限性：

• 學(xué)習(xí)曲線(xiàn)：對(duì)于習(xí)慣于使用SPL或直接訪(fǎng)問(wèn)硬件寄存器的開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，HAL庫(kù)可能需要一些時(shí)間來(lái)熟悉。

• 性能考慮：雖然HAL庫(kù)為開(kāi)發(fā)者提供了很多便利，但它的高級(jí)抽象可能會(huì)導(dǎo)致某些操作的性能略有下降。

1.5 LL庫(kù)

STM32的LL庫(kù)（（Low Layer））是STM32Cube庫(kù)的一部分，旨在為STM32外設(shè)提供一個(gè)簡(jiǎn)化的API集，同時(shí)保持最大的靈活性。LL庫(kù)是一個(gè)更接近硬件的編程接口，與HAL（硬件抽象層）庫(kù)相比，它提供了更低的抽象級(jí)別。

主要特點(diǎn)：

1. 性能：由于LL庫(kù)提供了更接近硬件的API，因此它通常比HAL庫(kù)更快，尤其是在中斷處理程序中。

2. 簡(jiǎn)單性：LL庫(kù)的API設(shè)計(jì)得更簡(jiǎn)單，更直接，使得代碼更容易閱讀和維護(hù)。

3. 靈活性：LL庫(kù)提供了對(duì)STM32外設(shè)的完全控制，允許開(kāi)發(fā)人員更好地優(yōu)化其應(yīng)用程序。

4. 與HAL的互操作性：LL庫(kù)可以與HAL庫(kù)一起使用，這意味著開(kāi)發(fā)人員可以在同一個(gè)項(xiàng)目中混合使用兩者，根據(jù)需要選擇最佳的庫(kù)。

LL庫(kù)的組成：

• 外設(shè)初始化：LL庫(kù)提供了初始化外設(shè)的功能，這些功能通常比HAL庫(kù)提供的功能更簡(jiǎn)單，更直接。

• 外設(shè)控制：LL庫(kù)提供了一組函數(shù)，允許開(kāi)發(fā)人員直接控制STM32外設(shè)，而無(wú)需經(jīng)過(guò)任何中間抽象。

• 中斷處理：與HAL庫(kù)相比，LL庫(kù)提供了更簡(jiǎn)單、更直接的中斷處理函數(shù)。

使用LL庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)：

1. 代碼大小：由于LL庫(kù)提供了更少的抽象，因此生成的代碼通常比使用HAL庫(kù)的代碼更小。

2. 執(zhí)行速度：LL庫(kù)的函數(shù)通常比HAL庫(kù)的函數(shù)執(zhí)行得更快，因?yàn)樗鼈兲峁┝烁俚某橄蟆?/p>

3. 更好的控制：LL庫(kù)允許開(kāi)發(fā)人員更直接地控制STM32外設(shè)，這可以提供更好的性能和更低的功耗。

STM32Cube庫(kù)的組成如下：（STMicroelectronics為其STM32微控制器系列提供的一個(gè)全面的軟件開(kāi)發(fā)工具集）

1. HAL (Hardware Abstraction Layer)：這是STM32Cube的核心部分，提供了一套完整的外設(shè)驅(qū)動(dòng)程序，用于STM32系列的微控制器。這些驅(qū)動(dòng)程序提供了一個(gè)高級(jí)的API，使開(kāi)發(fā)人員能夠輕松地訪(fǎng)問(wèn)STM32的各種功能。

2. LL (Low Layer)：這是一個(gè)更接近硬件的驅(qū)動(dòng)程序集，為那些需要更高性能或更低級(jí)訪(fǎng)問(wèn)的應(yīng)用程序提供了一個(gè)選擇。

3. Middleware：STM32Cube還包含了一些中間件組件，如USB庫(kù)、TCP/IP堆棧、文件系統(tǒng)、RTOS接口等。

4. CMSIS (Cortex Microcontroller Software Interface Standard)：這是ARM定義的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，用于開(kāi)發(fā)Cortex-M微控制器的應(yīng)用程序。STM32Cube包含了CMSIS核心和設(shè)備頭文件。

5. Utilities：這些是一些實(shí)用程序和工具，如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)函數(shù)、圖形界面庫(kù)等。

6. Examples and Templates：STM32Cube為STM32的各種開(kāi)發(fā)板提供了大量的示例代碼和模板，幫助開(kāi)發(fā)人員快速入門(mén)。

7. Configuration Tool：STM32CubeMX是一個(gè)圖形工具，允許用戶(hù)圖形化地配置STM32微控制器的外設(shè)，并自動(dòng)生成初始化代碼。

1.6 寄存器開(kāi)發(fā)

STM32寄存器開(kāi)發(fā)是一種直接操作STM32微控制器內(nèi)部的寄存器來(lái)控制外設(shè)的開(kāi)發(fā)方式，它可以充分利用STM32的性能和靈活性，但也需要對(duì)寄存器的功能和地址有深入的了解。

STM32寄存器開(kāi)發(fā)的優(yōu)點(diǎn)是：

• 可以實(shí)現(xiàn)最高效的代碼執(zhí)行，無(wú)需調(diào)用庫(kù)函數(shù)或中間件。
• 可以實(shí)現(xiàn)最靈活的外設(shè)配置，無(wú)需受限于庫(kù)函數(shù)或中間件的參數(shù)。
• 可以實(shí)現(xiàn)最低層次的硬件控制，無(wú)需考慮庫(kù)函數(shù)或中間件的兼容性。

STM32寄存器開(kāi)發(fā)的缺點(diǎn)是：

• 需要對(duì)寄存器的功能和地址有深入的了解，否則容易出錯(cuò)或造成沖突。
• 需要編寫(xiě)大量的代碼，否則難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能或邏輯。
• 需要手動(dòng)管理內(nèi)存和堆棧，否則容易出現(xiàn)溢出或泄漏。

有時(shí)候，直接使用寄存器進(jìn)行開(kāi)發(fā)也稱(chēng)作“裸機(jī)開(kāi)發(fā)”。但裸機(jī)開(kāi)發(fā)有時(shí)候也指不使用操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

二、代碼對(duì)比

一個(gè)簡(jiǎn)單功能的實(shí)現(xiàn)：點(diǎn)亮一個(gè) LED。以下是使用不同 STM32 開(kāi)發(fā)庫(kù)實(shí)現(xiàn)此功能的代碼示例（主要部分）：

2.1 使用寄存器

直接操作STM32的硬件寄存器來(lái)配置和控制GPIO。

#define GPIOB_BASE 0x40020400
#define GPIOB_MODER ( *(volatile uint32_t*)(GPIOB_BASE) )
#define GPIOB_ODR   ( *(volatile uint32_t*)(GPIOB_BASE + 0x14) )

int main(void) {
    // 設(shè)置PB0為輸出模式
    GPIOB_MODER |= (1 << 0);
    
    while(1) {
        GPIOB_ODR |= (1 << 0);  // 點(diǎn)亮LED
    }
}

2.2 使用CMSIS庫(kù)

使用CMSIS定義的結(jié)構(gòu)和宏來(lái)操作寄存器。

#include "stm32f4xx.h"

int main(void) {
    RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_GPIOBEN;  // 使能GPIOB時(shí)鐘
    GPIOB->MODER |= GPIO_MODER_MODER0_0;  // 設(shè)置PB0為輸出模式
    
    while(1) {
        GPIOB->ODR |= GPIO_ODR_OD0;  // 點(diǎn)亮LED
    }
}

2.3 使用SPL庫(kù)

使用STM32標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)函數(shù)。

#include "stm32f4xx_gpio.h"
#include "stm32f4xx_rcc.h"

int main(void) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    while(1) {
        GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);  // 點(diǎn)亮LED
    }
}

2.4 使用HAL庫(kù)

使用STM32硬件抽象層函數(shù)。

#include "stm32f4xx_hal.h"

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

int main(void) {
    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

    GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_0;
    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    while(1) {
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);  // 點(diǎn)亮LED
    }
}

2.5 使用LL庫(kù)

使用STM32低層庫(kù)函數(shù)。

#include "stm32f4xx_ll_gpio.h"
#include "stm32f4xx_ll_bus.h"

int main(void) {
    LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_GPIOB);

    LL_GPIO_SetPinMode(GPIOB, LL_GPIO_PIN_0, LL_GPIO_MODE_OUTPUT);

    while(1) {
        LL_GPIO_SetOutputPin(GPIOB, LL_GPIO_PIN_0);  // 點(diǎn)亮LED
    }
}

2.6 使用RTOS

使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（如FreeRTOS）來(lái)控制LED。

#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "stm32f4xx_hal.h"

void LedTask(void *pvParameters) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

    GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_0;
    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    while(1) {
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);  // 點(diǎn)亮LED
        vTaskDelay(1000);  // 延時(shí)1秒
    }
}

int main(void) {
    xTaskCreate(LedTask, "LED", 128, NULL, 1, NULL);
    vTaskStartScheduler();
}

三、如何在軟件中選擇不同的庫(kù)

3.1 ARM MDK

如何新建工程、安裝pack以及MDK的各個(gè)功能，我前面的文章有詳細(xì)介紹。

假設(shè)我們使用的外設(shè)是GPIO。

再次回顧這張圖：

現(xiàn)在打開(kāi)MDK的RTE管理器，我們就很清楚的知道，無(wú)論使用SPL還是使用HAL庫(kù)，都必須要選擇下圖CMSIS下的CORE。因?yàn)檫@些庫(kù)都是基于CMSIS CORE（提供了訪(fǎng)問(wèn)和控制MCU的核心API）進(jìn)行進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的。

上面這些選項(xiàng)（software component），與你安裝的pack有關(guān)，不一定都是這些內(nèi)容，其作用分別是（當(dāng)然你看后面的Description也是一樣的）：

CMSIS Driver 提供了cortex M3 MCU外設(shè)控制的API，我們使用的STM32芯片，既然使用了這個(gè)內(nèi)核，那么我們肯定是可以使用CMSIS Driver下面的API進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，但這些API并不是針對(duì)STM32芯片的，是通用API，所以你要使用這些API進(jìn)行開(kāi)發(fā)的話(huà)，需要仔細(xì)閱讀具體芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)才行。

因此，推薦使用各個(gè)廠(chǎng)商的API，它們會(huì)對(duì)具體的芯片信號(hào)進(jìn)行適配、優(yōu)化，開(kāi)發(fā)起來(lái)更加便捷。

當(dāng)你安裝芯片對(duì)應(yīng)的pack后，該芯片在MDK中支持的庫(kù)就會(huì)顯示在Device目錄下面，根據(jù)需要，選擇相關(guān)外設(shè)的API即可。

注意： 由于歷史原因，MDK中，STM32 F1系列的芯片只有SPL這一個(gè)庫(kù)，而F4這種比較新的芯片就支持SPL、HAL、LL庫(kù)了。（當(dāng)然，并不是說(shuō)F1系列不支持HAL庫(kù)，只是MDK的RTE不提供這個(gè)選項(xiàng)，你可以去STM32Cube開(kāi)發(fā)，或者從MX復(fù)制過(guò)來(lái)）。

F4：

再補(bǔ)充一點(diǎn)：有的庫(kù)對(duì)C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)是有要求的，MDK可能默認(rèn)設(shè)置的是c90，你手動(dòng)換成新一點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)就行了。

3.2 STM32Cube IDE

STM32Cube主要使用HAL和LL庫(kù)。

在STM32Cube MX中選擇即可，默認(rèn)就是HAL。每個(gè)外設(shè)都可以單獨(dú)指定（如果你比較熟練，且對(duì)性能有較高的要求）

集成于STM32Cube IDE的STM32Cube MX可能沒(méi)有保存之類(lèi)的按鈕，使用快捷鍵ctrl s就行了。單獨(dú)安裝的STM32Cube MX更方便與其他IDE和工具鏈一起使用。

到了這里，關(guān)于【STM32】驅(qū)動(dòng)庫(kù)的選擇：CMSIS Driver、SPL、HAL、LL | 在ARM MDK、STM32Cube中如何選擇？的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！