至于新芯片的支持,没有一家厂家会在每一款芯片上都采用完全不同的外设,甚至不同厂家的外设都会有相似之处。更有部分外设甚至有行业标准定义(例如 USB 的 OHCI/UHCI/EHCI/XHCI 和 UART 的 16C450/16C550A 接口)轮不到厂商半点话语权。芯片开发是要有代价的,不论是从时间角度,还是金钱的角度,厂家芯片升级换代都只会更新其核心竞争力的部分,而沿用其余部分。对于单片机来说这就是提高计算性能和降低功耗,前者换核心提升工艺,后者则几乎都是工艺上下功夫,基本不会碰外设。因此任凭芯片更新换代,这几个外设如同雷打不动,我又何必担心跟不上更新换代?您也可以关注一下用户手册里面某些外设(譬如 USB OTG)的部分,会冒出来另一家公司的名字和著作权标示,这些外设是 ST 从第三方买来的。这种外设 ST 大概率连修改的权利都没有,那我更是一个驱动通吃了。
第三,操作寄存器,你要不要看参考手册里到寄存器的bit定义(我已经强调了很多次了,拜托你看一下我强调的点啦~),操作库函数,USART_SendByte(xxxx),USART_GetByte(XXXX),的确也许不同的厂家API名字不一样,但是你从ST全系列的单片机里看一下这个API,命名调用完全一样,切换芯片还需要改?就算是切换不同厂家的时候,只需要到相关库文件找SendByte的API即可,这样比操作寄存器的效率高n倍,也许我说的太表面,那我再说深一点,ST的中断寄存器,不同的系列还不一样,中断状态寄存器中的中断标记的清除操作不一定相同,例如STM32F1等只需要把状态位清0即可,也就是说bit是WR属性的,而STM32F7有些中断标志位专门设立了一个清除标志位寄存器WO,也就是说,状态位是WO属性的,你需要给清除标志位寄存器中对应位写1才能清除相关中断标志位,你觉得看参考手册去了解这个居然比直接调用API clear IT penddingxxx 的还要高效?我可以肯定的说,只要接触过这些寄存器的人,都会知道,如果厂家本身封装好这些操作,不管他里面怎么操作寄存器都好,我上面依然用一样的API,这就是为什么在M0~M7甚至是STM8之间移植都这么容易的结果。
对于您的观点,抱歉我在此强行反驳了:
1、对于库来说,不知道你说的优化具体指什么,不知道你有没有仔细看过库,如果你需要操作寄存器,其实HAL提供了寄存器的入口地址指针,你完全可以使用此指针进行外部优化,然而,虽然我不知道你说的无谓的臃肿在哪里,不过我倒是可以说说HAL,HAL提供了外设内部状态机以及可视化的error callback,在使用者使用外设出现问题,只要操作正确,必然会通过callback得到错误的地方。而且每个外设都提供了get errorcode的api。虽然我不知道你说的所谓的标准api是啥,HAL,std的本质就是为了使用对象化的接口帮助使用者去熟悉外设的使用,而不需要使用者去仔细研读操作手册里具体到每一个bit的定义,而且.c文件的一开头注释地方会有详细的step by step告诉你这个外设应该怎么使用,我相信目前所有芯片厂商提供的sdk中,比st写得好的没几个!当然我觉得你可以写出比这个更详细更好用的库,也很期待,很多人说很臃肿,其实多数是基础问题!HAL之所以在MDK上运行得慢,是因为MDK本身的链接速度优化不当,导致在编译链接HAL库的时候显得龟速,然而在IAR或者使用GCC都不会感觉到慢!
MDK的律师涵我没见过,因为我工作用的是M0,虽然其他我的照样用山寨,然而我并不是什么大公司,只是基于用户级别来说,MDK如果查到我,基本上每一个人估计也遭殃,不过,我想知道的是,MDK有没有这么强力的资源区搞死所有的个体用户?当然我不是为用翻版辩护,“我也不支持,不鼓励用翻版”。
eclipse可以,vs也不错,qt creator也不错,尽管你说得他完美无缺,在我这里他也仅仅是个IDE,我平时自己玩都喜欢用VIM+CTAGS+YOUCOMPLETE+GCC+MAKEFILE.etc,在工作中我依然会用MDK,为什么呢?同事用,难道我要走非主流路线?那如何对接工作?。
我无心说那个好,那个不好,只不过,我觉得重点其实是应该放在我们应该放的地方,如何提高自己的能力,获得更高的工资又或者利用自己的研发优势创业? 基于此,一个单片机库写得再好,你无法跟的上芯片的更新换代的速度,当然你可以反驳,反正我不会吊死在一棵树上。等你做好这系列的库,H7,H8又出了,ST官方自然有更新库的资本和义务,然而我们的重点是如何利用芯片来开发应用,而不是点灯18掌。
最后,没意思,仅仅是对于我自己而已,因为我踩过坑,而对于楼主,对于大家,其实我更鼓励去试试看,你们可以写得更好,更方便,到哪个时候,不知道你们做好的库,能不能同时兼容其它的新的芯片呢?
说到优化,我想建议您先去看看 LLVM 文档中关于编译器优化的介绍。我这里推荐您去阅读 LLVM 的文档,是因为 LLVM clang 编译器是 ARMCC v6 的基础。然后您就知道为什么我会说 HAL 和 SPL 没法优化了。如果手工优化 HAL 或 SPL 代码,那不又退回到手写驱动上了么,用 HAL 或 SPL 的目的又何在?在代码注释里面解释操作流程是我所见过最愚蠢的做法。这些文件应该已经是库了,为什么还要给一寸光阴一寸金的用户出编程练习题?
关于 MDK,我已经讲过了 MDK 的语言支持是一个大坑。ARMCC v5 的语言限制意味着我之前好几年(那时候做的 iOS,被苹果压着一定要用最新的工具和最新的语言)辛辛苦苦积累的算法模块全部报销。这还没有谈到第三方库,譬如 libopencm3 或 libusb_stm32(一个体积很小的 USB 库,不依赖 HAL 或 SPL)这些都要求 C99 甚至 C11 才能编译。至少对于我来说,换用 MDK,哪怕是 M0 或者试用版,都意味着要大量重写我已经用的很习惯的算法模块,罔论我得先去买 Windows。
至于新芯片的支持,没有一家厂家会在每一款芯片上都采用完全不同的外设,甚至不同厂家的外设都会有相似之处。更有部分外设甚至有行业标准定义(例如 USB 的 OHCI/UHCI/EHCI/XHCI 和 UART 的 16C450/16C550A 接口)轮不到厂商半点话语权。芯片开发是要有代价的,不论是从时间角度,还是金钱的角度,厂家芯片升级换代都只会更新其核心竞争力的部分,而沿用其余部分。对于单片机来说这就是提高计算性能和降低功耗,前者换核心提升工艺,后者则几乎都是工艺上下功夫,基本不会碰外设。因此任凭芯片更新换代,这几个外设如同雷打不动,我又何必担心跟不上更新换代?您也可以关注一下用户手册里面某些外设(譬如 USB OTG)的部分,会冒出来另一家公司的名字和著作权标示,这些外设是 ST 从第三方买来的。这种外设 ST 大概率连修改的权利都没有,那我更是一个驱动通吃了。
不知道您有没有注重不同平台之间的代码积累和举一反三?其实我做单片机编程到现在,几个常用驱动的基本设计在好几个平台上都是一样的,换平台一般也就是改一下寄存器名字就能用了。STM32 上我用的串口驱动还是我从 AVR 上移植过来的呢。
LLVM我就不看了,你说的SPL我不知道是什么,HAL和STD没法优化,意思是代码已经没法优化了?既然没法优化,那么是指已经是最优化的了还是说没有优化的必要了呢?也就是说,剩下的并不是HAL还是STD,而是编译器的选择了吧?既然这样,那也毫无关系啊,HAL和STD在编写上已经考虑上了GCC、ARMCC和IAR的什么鬼CC了吧,单纯换个编译器的操作并不难吧?
在代码注释里解释操作流程《这个你是不是想歪了?》我来拷贝一下HAL或者STD的开头部分吧。
估计你没有看这个吧?如果你写的库能写得这么详细,那么我举双手的支持啊,就是不知道你有没有这个时间了?而且,你居然把这个比喻成练习手册?
对于新芯片的支持,的确没有一家厂家会在每一款芯片上采用完全不同的外设,而我的意思是,你有时间每用一个新芯片都需要去看参考手册,了解寄存器到bit的程度上吗?STM32F0,STM32F1的UART的寄存器不一样你信不信呢?STM32F1的发送寄存器只有一个DR,而F0,F7等分TDR和RDR你应该知道吧?然而对于上层库,都是统一的API,而且还带UserManual给你看怎么去用这些API。你觉得去熟悉寄存器的时间比熟悉API的时间多还是少呢?
注重不同平台的代码积累举一反三?我很注重,因为我随时会更换不同的芯片(成本、产能等原因),如何举一反三?但是不管你怎么举,你这个芯片你必须要知道,芯片外设的基地址以及芯片外设的寄存器控制吧?如果你不需要,说明你666了,而对于上层API来说,你压根就不需要关注这个,因为有统一的API给你使用,你压根不需要管下面是CR是怎么配置,接受用RDR,发送用TDR,因为在上层要么send,要么receive。
你STM32的串口驱动从AVR移植过来的,我就问你,需不需要改寄存器,改寄存器之前,你需不需要看手册?而相信如果我把串口驱动从AVR移植过来后,我只需要把寄存器屏蔽,改成USART_xxxx即可,但是你用寄存器就不这么简单了,你必须要知道,从哪里开启时钟,还要去看参考手册,波特率的计算公式,还要看CR的每个bit的定义应该如何配置吧?这就是每个厂家不一样的地方了,因为外设的明明以及波特率产生方法不一致,而在上层API,你只需要调用:BaudRate = 115200即可,你说哪一个方便?哪一个开发效率高?
哥们,我举双手给你点赞!
讨论来讨论去大家都忽视了问题的本质,时间才是问题的关键。
不管你的寄存器方法写得有多好,效率有多高,这些问题你得考虑:
1> 维护问题。肯定有BUG对吧?那么谁了维护?还是你吗?万一哪天你离职了,公司还说谁可以维护你写的代码?对于公司来说维护成本哪个高?
2> 移植问题,跨平台问题,假设哪天公司产品升级,想从F1换成F4,那么F4的相同外设和F1一样吗?寄存器有哪些差异?之前写的寄存器版本代码还能用吗?从公司的角度出发,那个成本要低?
3> 效率问题。SPL效率高,好吧,算吧,寄存器比HAL效率高?OK,我承认,HAL比SPL效率低?好吧,算吧,但你要知道,LL的效率>=SPL库,而LL与HAL完美兼容!LL很多接口都是基于宏定义,基本相当于直接操作寄存器,跟你所说的效率问题相差不大,但那个更有优势,你自己的代码不能保障,别人不敢用,但官方的LL无论可移植性和可维护性都比你的强,效率上,你敢确定你写的比ST官方的好?再说了,代码效率问题和MCU本省新能是相对的好吧?你犯得着用汇编写PC端软件吗? 你犯得着为F7/F4用寄存器方式来写应用代码吗?从低到高,HAL,SPL,LL可以灵活选择好吧?
4> IDE问题,KEIL编译那是KEIL本身的问题,IAR就没有这个问题,收费方面AC6免费,至于你一定要在LInux这种OS用,好吧,eclipse+插件方式也可以支持。但问题的本质是,这里是开发MCU好吧,不是开发PC端软件,犯得着为了一个MCU上跑的软件非得弄个LInux开发环境来开发吗?非Linux开发环境我还不开心了,典型的脑袋被门夹了!
5> 关于库文档说明问题,你们居然不知道每个HAL库下载包内就已经包含一个CHM帮助文件,里面就有各个HAL接口函数的说明!别拿无知当荣耀好不?库内各种使用DEMO已经各个头文件的注释居然还不能满足你?我只能说明你已经中毒微软太深,一定要弄个类似微软的MSDN这种文档摆在你面前才叫满意,尽管其他各种CHM,DEMO,comment一概无视,任性!牛!
6> 看完以上内容,你还要坚持说,哥就是不爽库开发模式,哥就是想自己动手,从底层一点一滴的来.这只能说面你具有成为大咖的潜质,等你功成名就之时,媳妇早跟别人跑喽。太牛了,果然是英雄!
综述概之,会充分利用各种资源,灵活变通才叫叼!累死的往往是做最底层的!
我说的优化是指的编译器里面的优化算法对于 HAL 和 STD 无效。没有一家的编译器能知道 HAL 里面死代码到底有多少,结果编译出来的代码就臃肿了。你拷贝的一墙的文字我看过了,但这正是我所说的编程练习题。F1 和 F3 的 UART 的确不一样,我也的确有两个版本的驱动,不过这两个版本的驱动差异不大。
当你想要写出一套能横跨多个厂家的 API 的时候,你就会觉得直接操作寄存器能节省多少时间了,不论是编程时间,还是程序运行时间。每个厂家的 API 都是不一样的:HAL 和 STD 都不完全一样,Microchip 的 MCC 和 Harmony 和 ASF 又不一样,TI 还有 Stellarisware,NXP Xpresso 也是一回事等等等等。当你要把一个驱动从一个厂家移植到另一个厂家,本来就没有统一的 API 了,反正都要重新读一遍手册,那么我为什么还要引入这些无谓的代码?我从 AVR 移植串口驱动的确改了寄存器,但是你把寄存器屏蔽改用库函数不也是一回事,只不过多了个隔靴搔痒焉?
我的确有七八个不同的 UART 驱动,但是我的所有驱动上层都用了 POSIX 设备 API,这个标准接口已经存在了三十多年了。我写的应用代码从电脑到树莓派到 STM32 到 AVR 到 AT91SAM 都是一样的,这个是不是比你的做法更省时间,罔论开发可以更高效?这也就是为什么我一直在强调 HAL 和 STD 是无意义的库的原因。
你直接略过了问题的重点:SPL 或 HAL 的抽象度不够,距离硬件太近,没有意义。
你放心,我的教程不会特别针对我的开发板,举一反三应该不会很困难。
第一、没有一家的编译器能知道HAL里面死代码到底有多少
就这一句我就觉得,你真的是研究过编译器的优化算法吗?同时,我在重构自己的库是,为了对比参考,我有看过HAL的库里的详细实现,你说的编译器的优化算法能否举个粟子来看看?起码大家也能做个对比了!
第二,我拷贝的这墙文字居然是编程练习题,看来是我目光短浅,那么我反问一下,如何才不算是练习题,能否举个例子?
第三,操作寄存器,你要不要看参考手册里到寄存器的bit定义(我已经强调了很多次了,拜托你看一下我强调的点啦~),操作库函数,USART_SendByte(xxxx),USART_GetByte(XXXX),的确也许不同的厂家API名字不一样,但是你从ST全系列的单片机里看一下这个API,命名调用完全一样,切换芯片还需要改?就算是切换不同厂家的时候,只需要到相关库文件找SendByte的API即可,这样比操作寄存器的效率高n倍,也许我说的太表面,那我再说深一点,ST的中断寄存器,不同的系列还不一样,中断状态寄存器中的中断标记的清除操作不一定相同,例如STM32F1等只需要把状态位清0即可,也就是说bit是WR属性的,而STM32F7有些中断标志位专门设立了一个清除标志位寄存器WO,也就是说,状态位是WO属性的,你需要给清除标志位寄存器中对应位写1才能清除相关中断标志位,你觉得看参考手册去了解这个居然比直接调用API clear IT penddingxxx 的还要高效?我可以肯定的说,只要接触过这些寄存器的人,都会知道,如果厂家本身封装好这些操作,不管他里面怎么操作寄存器都好,我上面依然用一样的API,这就是为什么在M0~M7甚至是STM8之间移植都这么容易的结果。
第四,你觉得读参考手册,了解寄存器到bit的效率比阅读api文档还要高?那我只能说你独立开发时间太长,习惯了寄存器模式而SDK开发方式的习惯基本没有,因为你不肯阅读api文档,所以就说是HAL和STD的难用而且低效,我想知道你是从哪个方面判定HAL和STD低效的?你反复说HAL跟STD无限接近底层,跟操作寄存器一样,你前面的论点是不是有点矛盾?
我上面引入了例子,你要不要给出一点例子来表达你的观点?空炮没啥用呢!
哥们,你居然说HAL抽象度不够? 通过HAL可以实现所有STM32跨平台开发,并且HAL与中间件层完全分离,只要使用了HAL,什么USB协议栈,文件系统emFs, 以太网协议栈LwIP,mbed,libJPEG,FreeRTOS,emWin分分钟就可以与HAL无缝集成,什么叫抽象度不够?什么时候那个中间件组件需要指定那块具体型号MCU了?哥们,你对HAL了解不过尔尔。
为了不误会楼主,我去楼主的github看了一下代码~
http://github.com/SushiBits/Lig ... ob/master/src/led.c
楼主,能否给一下你原创的底层代码大家看看,让大家学习一下,正确的操作手法应该是怎么样的?[增加编辑]
http://github.com/SushiBits/DAP42-Firmware/blob/master/system/src/gpio.c
are you sure这就是你传说中的比HAL和STD还要好的底层库?