你的浏览器版本过低,可能导致网站不能正常访问!
为了你能正常使用网站功能,请使用这些浏览器。

STM32固件库详解

[复制链接]
STMCU-管管 发布时间:2020-9-4 09:58
以下内容请大家打开STM32标准库文件配合阅读。7 X% g' d* F0 w8 e+ O  J9 j$ }

解压库文件后进入其目录:

"STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.5.1\"

. S) @0 H4 j1 J2 [

软件库各文件夹的内容说明见图 92。

92.png

$ o) }& ?5 G! r% r! c" W

图 92 ST标准库    目录:STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.5.1\


0 I) z+ {* r; s6 }6 X: Q5 ^

    Libraries:文件夹下是驱动库的源代码及启动文件。

    Project :文件夹下是用驱动库写的例子和工程模板。

    Utilities:包含了基于ST官方实验板的例程,以及第三方软件库,如emwin图形软件库、fatfs文件系统。

    MCD-ST Liberty…:库文件的License说明。

    Release_Note.html::库的版本更新说明。

    stm32f4xx_dsp_stdperiph…: 库帮助文档,这是一个已经编译好的HTML文件,主要讲述如何使用驱动库来编写自己的应用程序。说得形象一点,这个HTML就是告诉我们:ST公司已经为你写好了每个外设的驱动了,想知道如何运用这些例子就来向我求救吧。不幸的是,这个帮助文档是英文的,这对很多英文不好的朋友来说是一个很大的障碍。但这里要告诉大家,英文仅仅是一种工具,绝对不能让它成为我们学习的障碍。其实这些英文还是很简单的,我们需要的是拿下它的勇气。

9 W( V4 L/ h" g9 B" U# o

在使用库开发时,我们需要把libraries目录下的库函数文件添加到工程中,并查阅库帮助文档来了解ST提供的库函数,这个文档说明了每一个库函数的使用方法。

) C, P5 n+ V1 x: x

进入Libraries文件夹看到,关于内核与外设的库文件分别存放在CMSIS和STM32F4xx_StdPeriph_Driver文件夹中。

先看看CMSIS文件夹。

) }: g' P- x1 k+ R- y

STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.5.1\Libraries\CMSIS\文件夹下内容见图 93。


9 X( Y  \; w# D$ B

93.png

. C3 B8 t% k1 F' j0 c, Q: P

图 93 CMSIS文件夹内容目录:Libraries\CMSIS\

$ ?  P( P9 D- e; d6 B+ R

其中Device与Include中的文件是我们使用得最多的,先讲解这两个文件夹中的内容。

4 w$ w, g5 G, Z  p1 b4 S) f

1.    Include文件夹
+ ^2 `: N: \/ ?9 m, h

在Include文件夹中包含了的是位于CMSIS标准的核内设备函数层的Cortex-M核通用的头文件,它们的作用是为那些采用Cortex-M核设计SOC的芯片商设计的芯片外设提供一个进入内核的接口,定义了一些内核相关的寄存器(类似我们前面写的stm32f4xx.h文件,但定义的是内核部分的寄存器)。这些文件在其它公司的Cortex-M系列芯片也是相同的。至于这些功能是怎样用源码实现的,可以不用管它,只需把这些文件加进我们的工程文件即可,有兴趣的朋友可以深究,关于内核的寄存器说明,需要查阅《cortex_m4_Technical Reference Manual》及《Cortex™-M4内核参考手册》文档,《STM32参考手册》只包含片上外设说明,不包含内核寄存器。


0 b9 k& ^8 n8 c# v: H- [

我们写STM32F4的工程,必须用到其中的四个文件:core_cm4.h、core_cmFunc.h、corecmInstr.h、core_cmSimd.h,其它的文件是属于其它内核的,还有几个文件是DSP函数库使用的头文件。


. M& P6 o# e/ p: [7 {( c

core_cm4.c文件有一些与编译器相关条件编译语句,用于屏蔽不同编译器的差异。里面包含了一些跟编译器相关的信息,如:"__CC_ARM "(本书采用的RVMDK、KEIL),"__GNUC__ "(GNU编译器)、"ICC Compiler" (IAR编译器)。这些不同的编译器对于C嵌入汇编或内联函数关键字的语法不一样,这段代码统一使用"__ASM、__INLINE"宏来定义,而在不同的编译器下,宏自动更改到相应的值,实现了差异屏蔽,见代码清单91。

* t( T' C7 f+ A: M4 L" x% P
93.5.png $ N% r5 s* F( X7 e

! o2 I; H" {! G

代码清单91:core_cm3.c文件中对编译器差异的屏蔽

7 K3 j0 [+ k( y; @% l  R. g

  1. 1 #if defined ( __CC_ARM )7 m1 x* n0 i/ c' T* M/ G( H2 u! ]

  2. . u. L4 k2 I" {7 v$ c6 a0 V: T, s
  3. 2 #define __ASM __asm /*!< asm keyword for ARM Compiler */
    ) X6 J# U3 k; w7 `- n# u

  4. " P; ~; \3 ~+ `) s
  5. 3 #define __INLINE __inline /*!< inline keyword for ARM Compiler*/
    8 j& |( E+ U& E. S5 F, k

  6. , y: L1 z8 _) L- @# I$ s$ V
  7. 4 #define __STATIC_INLINE static __inline: N4 C" a5 X+ _" }$ J. w' z$ g

  8. 2 U1 \- ]" b8 a4 @
  9. 5! w0 t# v, |" ^" V0 ~" ]1 t

  10. / p+ H6 f, P0 h. \" D5 o
  11. 6 #elif defined ( __GNUC__ )/ J7 s+ P# ?* u  T% g/ e

  12. : Q6 _7 I+ m5 A& L
  13. 7 #define __ASM __asm /*!< asm keyword for GNU Compiler */
    : h( A* U( I. s( T' X

  14. - ~* u: L( S1 }) L
  15. 8 #define __INLINE inline /*!< inline keyword for GNU Compiler */$ m+ E; f0 }0 p  z+ W$ U1 p! [, Y

  16. 3 f1 n4 P1 A. m# E& K: a
  17. 9 #define __STATIC_INLINE static inline
    & R& {- E: f1 a9 u
  18. . m8 e' a# R3 o
  19. 10
    ) Y% K' H! u* U$ k# s' [0 a  l

  20. / m' u& M* h- C1 E  c8 b) W( V" w) i8 c+ {
  21. 11 #elif defined ( __ICCARM__ )6 {2 O6 Y1 C* R* e0 P

  22. - z8 W9 O( P( E' ?0 O+ L. d
  23. 12 #define __ASM __asm /*!< asm keyword for IAR Compiler */5 Z& n4 x$ A7 P/ K( N$ V

  24. 0 b( s9 P$ l( N8 ]7 `. M; S5 D5 `" o7 S0 k: L
  25. 13 /*!< inline keyword for IAR Compiler. */
    * v6 k/ u/ Q( h0 |" F

  26. ! N! e) l% H' Y5 \
  27. 14 #define __STATIC_INLINE static inline9 p- Q4 ~/ M# A$ A) f

  28.   p. z3 h4 P6 V/ c& K& \9 c" ?
  29. 15 #define __INLINE inline
    7 E5 t8 S5 t3 q% y, V2 |

  30. ' f: a- ~9 K2 f" k1 @1 W1 U  |: p
  31. 16
    * }: C$ A% O$ Q1 n( [& C4 x+ X
  32. * v+ `  p, D( W( e# B, u
  33. 17 #elif defined ( __TMS470__ )
    ! |6 ^5 }, x+ C% {
  34. , y' \( p4 g& h" l. n% D
  35. 18 #define __ASM __asm /*!< asm keyword for TI CCS Compiler */& n$ s# Y8 m5 n& d3 U7 q- }

  36. 3 z5 ]) f5 e4 c2 @
  37. 19 #define __STATIC_INLINE static inline
    + G7 L( W. g/ D
  38. % @7 q( Y8 h+ m/ |) Q9 ]
  39. 20% Z, `/ V( I$ r# S# c
  40. + P+ R1 }& P( a! c
  41. 21 #elif defined ( __TASKING__ )
    ( J) w5 N; A; d# @
  42. ' c8 g4 [  b8 I1 J+ D
  43. 22 #define __ASM __asm /*!< asm keyword for TASKING Compiler */  q) C& T. n% V
  44. 6 P% J8 [: e/ O6 ?4 J8 {; g
  45. 23 #define __INLINE inline /*!< inline keyword for TASKING Compiler */; m) C8 ~2 a2 l, K1 r/ `
  46. % O9 {7 A9 ~3 [( w
  47. 24 #define __STATIC_INLINE static inline
      h; P# m' o) }( _7 N
  48.   V8 K; q: n; i" W( I5 G
  49. 25+ Y& _% |: l. c3 o* A; j7 X& o1 O

  50. ; ~4 V$ A1 t! R8 x# g
  51. 26 #elif defined ( __CSMC__ )
    - ~0 J: r3 E; ^% B! e, H
  52. ' x/ E- f1 _% F4 P) A1 C6 B9 r
  53. 27 #define __packed
    . V3 E6 g: f; m3 j
  54. & {$ B  S& @0 q; e4 G/ J$ X" f, W8 W
  55. 28 #define __ASM _asm /*!< asm keyword for COSMIC Compiler */( ?4 l1 F/ q+ s( ^7 x$ x8 e( O) m
  56. " P2 q8 \2 w: H* x
  57. 29 /*use -pc99 on compile line !< inline keyword for COSMIC Compiler */2 b- C/ Z" U; Y/ H' J' r
  58. ; ]# a/ K+ r8 R( n) s
  59. 30 #define __INLINE inline
    3 ~% q1 d# x" C. f. L3 u9 X

  60. 2 D0 Y1 W/ k& h; ]  C
  61. 31 #define __STATIC_INLINE static inline
    : T, o. s* B- S' g5 z! g7 B
  62. + u3 g+ |- z: [7 b# d2 x% p% y
  63. 32
    ; n  H& K; u% i- O1 g
  64. : T( b; n/ s  l' t- B; K& K
  65. 33 #endif
复制代码
0 x9 Y6 c, ~' C$ ^2 V# t

较重要的是在core_cm4.c文件中包含了"stdint.h"这个头文件,这是一个ANSI C 文件,是独立于处理器之外的,就像我们熟知的C语言头文件"stdio.h"文件一样。位于RVMDK这个软件的安装目录下,主要作用是提供一些类型定义。见代码清单92。


7 u$ e  Y" Q2 n6 U) w, U0 j8 o

代码清单92:stdint.c文件中的类型定义

2 [  d- r) G5 r5 b3 x: w0 f6 ~3 z

  1. 1.    /* exact-width signed integer types */  
    ( O5 d2 f) X; `% c: M
  2. , C, n- u" S% b* f( X
  3. 2.    typedef   signed          char int8_t;   
    - w$ Q. l+ k( c) ~
  4. 7 d1 M0 u7 g4 L* C" T
  5. 3.    typedef   signed short     int int16_t;   7 z8 f6 Q+ Y1 o/ O: [3 \5 q

  6. & B- i+ _5 s5 x( b
  7. 4.    typedef   signed           int int32_t;   
    ; H( C* j& f+ v6 j3 X; d* {4 v; o

  8. 2 }$ C; h1 S: z* Y2 e
  9. 5.    typedef   signed       __int64 int64_t;   
    5 Q' v6 P( Z: Q; ~! s
  10. ! `5 z8 U- e% e0 \: r) U
  11. 6.      
    5 M5 g+ {5 t0 B6 N+ i0 O
  12.   \& P/ p' i" s' F) G( ?2 A
  13. 7.    /* exact-width unsigned integer types */  $ |$ Z' [# U0 \' E9 d- {5 Y
  14. 9 F0 K7 G; @9 y8 q; Y) ?
  15. 8.    typedef unsigned          char uint8_t;   8 E  R3 G; B% r: J$ v
  16. . g! W3 z% p: ]9 z9 M; D
  17. 9.    typedef unsigned short     int uint16_t;   
    # w9 S% ?2 r, i3 {4 q; o  d6 j
  18. ( T) a# l# E+ m8 ^7 Y
  19. 10.    typedef unsigned           int uint32_t;   0 E- V" Q  M7 G  a' i
  20. 1 u6 \3 ?7 o" m
  21. 11.    typedef unsigned       __int64 uint64_t;  
复制代码
& v1 `) r& l  o" j0 ]4 _) V& \8 {1 F

+ |3 b' x1 g8 p7 D& }+ Z

这些新类型定义屏蔽了在不同芯片平台时,出现的诸如int的大小是16位,还是32位的差异。所以在我们以后的程序中,都将使用新类型如uint8_t 、uint16_t等。

4 w& I, D9 I& Q) W: p

在稍旧版的程序中还经常会出现如u8、u16、u32这样的类型,分别表示的无符号的8位、16位、32位整型。初学者碰到这样的旧类型感觉一头雾水,它们定义的位置在STM32f4xx.h文件中。建议在以后的新程序中尽量使用uint8_t 、uint16_t类型的定义。

$ X' b9 \$ Z( [9 b

core_cm4.c跟启动文件一样都是底层文件,都是由ARM公司提供的,遵守CMSIS标准,即所有CM4芯片的库都带有这个文件,这样软件在不同的CM4芯片的移植工作就得以简化。

' S$ Z6 R+ F9 ]* X0 N! j

2.    Device文件夹
, N. e, m" Q; ?5 I( C; U

在Device文件夹下的是具体芯片直接相关的文件,包含启动文件、芯片外设寄存器定义、系统时钟初始化功能的一些文件,这是由ST公司提供的。

! r' f" [! |$ ]' J7 f

    system_stm32f4xx.c文件


/ G5 Y: B& b* D+ u* o7 T( F

文件目录:\Libraries\CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Source\Templates

% P* \9 d5 r8 N

这个文件包含了STM32芯片上电后初始化系统时钟、扩展外部存储器用的函数,例如我们前两章提到供启动文件调用的"SystemInit"函数,用于上电后初始化时钟,该函数的定义就存储在system_stm32f4xx.c文件。STM32F429系列的芯片,调用库的这个SystemInit函数后,系统时钟被初始化为180MHz,如有需要可以修改这个文件的内容,设置成自己所需的时钟频率。


$ g2 F/ d7 E- E# z, O9 Q" T4 l

    启动文件

( X5 G3 x- S. G) G

文件目录:Libraries\CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Source\Templates


' t* d6 J2 z) C' O" e

在这个目录下,还有很多文件夹,如"ARM"、"gcc_ride7"、"iar"等,这些文件夹下包含了对应编译平台的汇编启动文件,在实际使用时要根据编译平台来选择。我们使用的MDK启动文件在"ARM"文件夹中。其中的"strartup_stm32f429_439xx.s"即为STM32F429芯片的启动文件,前面两章工程中使用的启动文件就是从这里复制过去的。如果使用其它型号的芯片,要在此处选择对应的启动文件,如STM32F446型号使用"startup_stm32f446xx.s"文件。


. v( W# @9 Z' n. i

    stm32f4xx.h文件


) C# u/ k; o3 @" B3 L+ u! S

文件目录: Libraries\CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Include

. z& _: U- c' m( {  e

stm32f4xx.h 这个文件非常重要,是一个STM32芯片底层相关的文件。它是我们前两章自己定义的"stm32f4xx.h"文件的完整版,包含了STM32中所有的外设寄存器地址和结构体类型定义,在使用到STM32标准库的地方都要包含这个头文件。

CMSIS文件夹中的主要内容就是这样,接下来我们看看STM32F4xx_StdPeriph_Driver文件夹。

  b1 i5 L" m( a3 p) P- G% ]! Y; b

3.    STM32F10x_StdPeriph_Driver文件夹
" |' |) E( Y) }  n% j

文件目录:Libraries\STM32F4xx_StdPeriph_Driver


2 p" B7 P* T! K5 c) P* {

进入libraries目录下的STM32F4xx_StdPeriph_Driver文件夹,见图 94。

94.png

图 94 外设驱动

6 o/ j; D% d* n/ |3 `' U5 j

STM32F4xx_StdPeriph_Driver文件夹下有inc(include的缩写)跟src(source的简写)这两个文件夹,这里的文件属于CMSIS之外的的、芯片片上外设部分。src里面是每个设备外设的驱动源程序,inc则是相对应的外设头文件。src及inc文件夹是ST标准库的主要内容,甚至不少人直接认为ST标准库就是指这些文件,可见其重要性。


$ b% B5 j+ l% R+ l  O; u

在src 和inc文件夹里的就是ST公司针对每个STM32外设而编写的库函数文件,每个外设对应一个 .c 和 .h 后缀的文件。我们把这类外设文件统称为:stm32f4xx_ppp.c 或stm32f4xx_ppp.h文件,PPP表示外设名称。如在上一章中我们自建的stm32f4xx_gpio.c及stm32f4xx_gpio.h文件,就属于这一类。

$ n! b6 j0 K2 T0 B. l; R

如针对模数转换(ADC)外设,在src文件夹下有一个stm32f4xx_adc.c源文件,在inc文件夹下有一个stm32f4xx_adc.h头文件,若我们开发的工程中用到了STM32内部的ADC,则至少要把这两个文件包含到工程里。见图 95。

6 L" V/ U) |4 H4 g5 r  g+ m

95.png

图 95 驱动的源文件及头文件


: l% p+ z' M8 N7 m

这两个文件夹中,还有一个很特别的misc.c文件,这个文件提供了外设对内核中的NVIC(中断向量控制器)的访问函数,在配置中断时,我们必须把这个文件添加到工程中。


) l% F: Q- \5 e* S2 F! _1 t5 i- y: X

4.    stm32f4xx_it.c、 stm32f4xx_conf.h文件: N8 U7 l# o- p5 X3 M3 {

文件目录:STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.5.1\Project\STM32F4xx_StdPeriph_Templates


9 _  s& j% e9 z9 S. T7 V* b

在这个文件目录下,存放了官方的一个库工程模板,我们在用库建立一个完整的工程时,还需要添加这个目录下的stm32f4xx_it.c、stm32f4xx_it.h、stm32f4xx_conf.h这三个文件。

) t4 L/ G/ g# G! ^& I

stm32f4xx_it.c:这个文件是专门用来编写中断服务函数的,在我们修改前,这个文件已经定义了一些系统异常(特殊中断)的接口,其它普通中断服务函数由我们自己添加。但是我们怎么知道这些中断服务函数的接口如何写?是不是可以自定义呢?答案当然不是的,这些都有可以在汇编启动文件中找到,在学习中断和启动文件的时候我们会详细介绍

- ^3 L; [4 M8 x9 D  }" |

stm32f4xx_conf.h:这个文件被包含进stm32f4xx.h 文件。ST标准库支持所有STM32F4型号的芯片,但有的型号芯片外设功能比较多,所以使用这个配置文件根据芯片型号增减ST库的外设文件。见代码清单93,针对STM32F429和STM32F427型号芯片的差异,它们实际包含不一样的头文件,我们通过宏来指定芯片的型号。

  k( a9 a- [4 G& y

代码清单93 stm32f4xx_conf.h文件配置软件库

  1. 10 D4 u  l9 w( C
  2. . ~& Y: D1 I' _: h
  3. 2 #if defined (STM32F429_439xx) || defined(STM32F446xx)
    0 w. H3 n. I3 }

  4. + @9 w( A- Z5 d5 d( n7 Y
  5. 3 #include "stm32f4xx_cryp.h"
    ' f, H6 e4 _# Q  _$ u4 @- w' T4 Q

  6. / U: D# V. l5 u. E0 I1 Q5 ?
  7. 4 #include "stm32f4xx_hash.h"& \+ i# t- V1 E. Y  k: d7 V; I: E

  8. # P  P3 k& C, {6 K+ w2 r  e7 q( D
  9. 5 #include "stm32f4xx_rng.h"
    # z  T% k* C, d5 ^# v" E
  10. 1 o1 T# C0 [3 w3 x/ Q) h" Q
  11. 6 #include "stm32f4xx_can.h"
    ; z& M! z) l1 g! Q& |4 C% }
  12. + w0 B) E* G  C3 V. U& y. A
  13. 7 #include "stm32f4xx_dac.h"' ^, |3 Q& l& P/ Y5 m5 }# u, F( K) z

  14. $ d1 N  F' A7 }
  15. 8 #include "stm32f4xx_dcmi.h"
    ) o0 Z& m0 n0 ]  M# A3 a

  16. 6 Q; u+ R* n1 J) K: B
  17. 9 #include "stm32f4xx_dma2d.h": u* f2 D+ S& a. ?  O' G# }

  18. + Y3 F3 k+ R/ [/ F- i
  19. 10 #include "stm32f4xx_fmc.h"0 T2 L' F9 K$ }

  20. 4 z/ r  ~  o- @
  21. 11 #include "stm32f4xx_ltdc.h"7 [& e6 _1 K& B+ u

  22. $ p3 K8 k. d/ X; J/ E* e
  23. 12 #include "stm32f4xx_sai.h"% C0 g: K5 L" J$ G

  24. # t  h2 X$ o# i6 l
  25. 13 #endif /* STM32F429_439xx || STM32F446xx */
    0 Y4 s7 g3 o8 ~9 j; c
  26. ' f8 P1 o) j  b1 _9 {% D
  27. 14
    ( r3 l  h5 E) M0 E  m* Q

  28. 7 H2 V$ u/ ^3 ^: N! L- ]  G
  29. 15 #if defined (STM32F427_437xx)% Q4 @! r) R" y' Q7 Q1 m
  30.   J0 u. E) H' M8 W; @
  31. 16 #include "stm32f4xx_cryp.h"% o* V3 J, Y$ S

  32. * E3 f+ f# ~' z
  33. 17 #include "stm32f4xx_hash.h"
    8 l$ H0 V) Y9 |( h- c, a/ q
  34. ! o; i+ e! j: |+ f2 k  L+ `
  35. 18 #include "stm32f4xx_rng.h"
    8 x( o( ~% Y1 m) V
  36. 3 L- n- ?0 |/ l6 O4 K
  37. 19 #include "stm32f4xx_can.h"1 N$ `* F" w/ X5 u! L9 d7 e, V" L. ~
  38. 0 `8 {' L  o2 a) k
  39. 20 #include "stm32f4xx_dac.h"
    6 n2 B5 W+ |8 C% ^, j
  40. : T) Z. ~( x- \& S% A& N: g# q
  41. 21 #include "stm32f4xx_dcmi.h"
    - @. Q- P  h2 B) S* K, Y

  42. ' }# O' m0 e. Y$ F
  43. 22 #include "stm32f4xx_dma2d.h"
    - p" Z; o# ~! [0 `6 G) [0 Y/ B9 I. |
  44. ' Q$ c7 v+ N9 ?3 P- Z
  45. 23 #include "stm32f4xx_fmc.h"( l8 B# d( d- F& Z! d  t

  46. , N* f" T) Q: J  J2 a
  47. 24 #include "stm32f4xx_sai.h"9 V1 i! _+ O3 c

  48. 5 e: |) F. w5 I, R* u
  49. 25 #endif /* STM32F427_437xx */7 R/ Z. b3 G: y& _3 g
  50. & V+ F+ L# F( w3 z6 v3 R) a
  51. 26) k3 k. w# e1 T  I# `/ g9 a1 J
  52. 1 c4 i* }. `7 K
  53. 27 #if defined (STM32F40_41xxx)
复制代码

1 b6 ?8 L: T  Z- P& k7 s! r3 f. R2 c; `; d' x$ J- c" ]& |5 q

stm32f4xx_conf.h这个文件还可配置是否使用"断言"编译选项,见代码清单 94。

3 K) _8 f3 ~0 d/ Z2 n

代码清单 94 断言配置

0 Z: _. T" f: }8 [8 S( Z

  1. 1 #ifdef USE_FULL_ASSERT1 O1 c' k) E0 u6 z6 v5 ^. L
  2. 7 o) P- n. P5 q. }' r& A% H
  3. 2
      ^- f: U8 Y- w5 p7 S; l1 j

  4. 5 N) m" j% S. I% w! X# ^
  5. 3 /**! K* f. ~/ r/ J/ O2 ]" o

  6. ) \' O5 w' N. }  z' j' y6 g, Q
  7. 4 * @brief The assert_param macro is used for parameters check.
    5 ~" j. \, J- m: @& D$ Z. ?3 n
  8. ; F9 }9 z  L; ]& f% Y# I& f
  9. 5 * @param expr: If expr is false, it calls assert_failed function
    * A$ L: Q5 `3 Z6 j

  10.   z5 P$ g9 G, k% s
  11. 6 * which reports the name of the source file and the source: F+ ?& x& e, e+ F8 V

  12. 0 F) V% m* I8 Y! ~5 Y& L
  13. 7 * line number of the call that failed.8 v% {8 W+ i. c! P% x! }
  14. ; N! c8 S- d2 U. J* N
  15. 8 * If expr is true, it returns no value.( N3 `9 ?9 g: e6 u1 l& S
  16. ! E, k, Z2 \+ H) W4 p4 j# o0 Q
  17. 9 * @retval None
    & ~9 p$ ~% V/ x) b# q; P" X
  18. 9 |2 A: e2 S4 V% _) m7 w, j2 e
  19. 10 */9 [/ E  K8 A$ p2 |& N
  20. 6 ?( P' X2 ^$ t' `! x9 Z
  21. 11 #define assert_param(expr) ((expr) ? (void)0 : assert_failed((uint8_t *)__FILE__, __LINE__)). v' [3 Z; h7 z* y! `: m7 I
  22. & M+ z. ^) a* ?, |7 a0 L
  23. 12 /* Exported functions ---------------------------------- */$ E7 t- A3 g5 K! K! C+ z" b8 }6 `
  24. - s" r5 K' ?: v) U- V; @
  25. 13 void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line);
    ) q* ?. A3 ?/ E# a, |, d" R
  26. # _$ J9 W# n# C, Y. S
  27. 14 #else9 ?* i5 x. ]# [1 d5 u
  28. ( u2 U3 o% d* M5 Y. J
  29. 15 #define assert_param(expr) ((void)0)
    5 R4 M2 U4 b  v* [

  30. 6 Z5 V6 a# [0 o& t5 A$ }) B% v
  31. 16 #endif /* USE_FULL_ASSERT */
复制代码

+ V% i: C; Q2 e$ j/ _3 c- i; l3 k  w% Y9 g! r2 j. k

在ST标准库的函数中,一般会包含输入参数检查,即上述代码中的"assert_param"宏,当参数不符合要求时,会调用"assert_failed"函数,这个函数默认是空的。


! y5 F  Q+ J/ w+ B* u

实际开发中使用断言时,先通过定义USE_FULL_ASSERT宏来使能断言,然后定义"assert_failed"函数,通常我们会让它调用printf函数输出错误说明。使能断言后,程序运行时会检查函数的输入参数,当软件经过测试,可发布时,会取消USE_FULL_ASSERT宏来去掉断言功能,使程序全速运行。


! {+ f) ~9 q) @  K3 v# [

9.1.2 库各文件间的关系
- O9 {) F5 X( B* W( M& Q2 k

前面向大家简单介绍了各个库文件的作用,库文件是直接包含进工程即可,丝毫不用修改,而有的文件就要我们在使用的时候根据具体的需要进行配置。接下来从整体上把握一下各个文件在库工程中的层次或关系,这些文件对应到CMSIS标准架构上。见图 96。


% I% N' [& M) S

4 l# D9 h% J! G: k% x; w7 T

96.png

                                                                 
      图 96 库各文件关系

& q  N& [, y# T  w

图 96描述了STM32库各文件之间的调用关系,这个图省略了DSP核和实时系统层部分的文件关系。在实际的使用库开发工程的过程中,我们把位于CMSIS层的文件包含进工程,除了特殊系统时钟需要修改system_stm32f4xx.c,其它文件丝毫不用修改,也不建议修改。


7 U! {: l* u4 h3 q8 h- p8 R6 w

对于位于用户层的几个文件,就是我们在使用库的时候,针对不同的应用对库文件进行增删(用条件编译的方法增删)和改动的文件。


" L' G5 g7 A7 @1 I1 m

9.2 使帮助文档& X8 j% W- w! w8 L, F8 s

我坚信,授之以鱼不如授之以渔。官方资料是所有关于STM32知识的源头,所以在本小节介绍如何使用官方资料。官方的帮助手册,是最好的教程,几乎包含了所有在开发过程中遇到的问题。这些资料已整理到了本书附录资料中。

6 ~: j7 J' Q* N) `9 f6 F, m0 W

9.2.1 常用官方资料
' t0 ]  O) m4 a% |+ i

    《STM32F4xx参考手册》

这个文件全方位介绍了STM32芯片的各种片上外设,它把STM32的时钟、存储器架构、及各种外设、寄存器都描述得清清楚楚。当我们对STM32的外设感到困惑时,可查阅这个文档。以直接配置寄存器方式开发的话,查阅这个文档寄存器部分的频率会相当高,但这样效率太低了。

& I1 k' E" Z) F9 i8 q9 N5 T$ L

    《STM32F4xx规格书》

本文档相当于STM32的datasheet,包含了STM32芯片所有的引脚功能说明及存储器架构、芯片外设架构说明。后面我们使用STM32其它外设时,常常需要查找这个手册,了解外设对应到STM32的哪个GPIO引脚。

4 f# [+ |5 q3 r3 l- `) T+ K/ w1 ^

    《Cortex™-M4内核参考手册》

本文档由ST公司提供,主要讲解STM32内核寄存器相关的说明,例如系统定时器、中断等寄存器。这部分的内容是《STM32F4xx参考手册》没涉及到的内核部分的补充。相对来说,本文档虽然介绍了内核寄存器,但不如以下两个文档详细,要了解内核时,可作为以下两个手册的配合资料使用。

. X4 v2 e) g" s/ ?% G. T* o9 t

    《Cortex-M3权威指南》、《cortex_m4_Technical Reference Manual》。

这两个手册是由ARM公司提供的,它详细讲解了Cortex内核的架构和特性,要深入了解Cortex-M内核,这是首选,经典中的经典,其中Cortex-M3版本有中文版,方便学习。因为Cortex-M4内核与Cortex-M3内核大部分相同,可用它来学习,而Cortex-M4新增的特性,则必须参考《cortex_m4_Technical Reference Manual》文档了,目前只有英文版。

  B9 t: c2 s8 R+ I0 s

    《stm32f4xx_dsp_stdperiph_lib_um.chm》

这个就是本章提到的库的帮助文档,在使用库函数时,我们最好通过查阅此文件来了解标准库提供了哪些外设、函数原型或库函数的调用的方法。也可以直接阅读源码里面的函数的函数说明。


3 @; u' [$ z. |7 i

9.2.2 初识库函数' Z8 H. {! u2 g) v- o* Q

所谓库函数,就是STM32的库文件中为我们编写好的函数接口,我们只要调用这些库函数,就可以对STM32进行配置,达到控制目的。我们可以不知道库函数是如何实现的,但我们调用函数必须要知道函数的功能、可传入的参数及其意义、和函数的返回值。

于是,有读者就问那么多函数我怎么记呀?我的回答是:会查就行了,哪个人记得了那么多。所以我们学会查阅库帮助文档是很有必要的。

4 ~1 r" ?7 O8 T2 q. h

打开库帮助文档《stm32f4xx_dsp_stdperiph_lib_um.chm》见图 97


. b3 L9 j# u, `2 v) }: K

97.png

& {3 i; d, ?0 g7 e; ~% h

图 97 库帮助文档


% \* H5 l3 d: X8 n

层层打开文档的目录标签:

标签目录:Modules\STM32F4xx_StdPeriph_Driver\

可看到STM32F4xx _StdPeriph_Driver标签下有很多外设驱动文件的名字MISC、ADC、BKP、CAN等标签。


  ^7 m! X9 J1 X8 I0 K6 c

我们试着查看GPIO的"位设置函数GPIO_SetBits"看看,打开标签:

标签目录:Modules\STM32F4xx_StdPeriph_Driver\GPIO\Functions\GPIO_SetBits 见图 98。


9 t+ e6 G6 B! w. J

98.png


( }* G, [" R, w4 P

图 98 库帮助文档的函数说明

! P9 V6 Y0 f0 _: Q/ O1 q) \

利用这个文档,我们即使没有去看它的具体源代码,也知道要怎么利用它了。

% H) I! I4 t6 I+ d4 d' m

如GPIO_SetBits,函数的原型为void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef * GPIOx , uint16_t GPIO_Pin)。它的功能是:输入一个类型为GPIO_TypeDef的指针GPIOx参数,选定要控制的GPIO端口;输入GPIO_Pin_x宏,其中x指端口的引脚号,指定要控制的引脚。

8 e# h5 A* d  m3 ^: T* V6 j8 ?

其中输入的参数 GPIOx为ST标准库中定义的自定义数据类型,这两个传入参数均为结构体指针。初学时,我们并不知道如GPIO_TypeDef这样的类型是什么意思,可以点击函数原型中带下划线的 GPIO_TypeDef 就可以查看这个类型的声明了。

( l8 i4 `9 v( h# i  |$ M" w# j

就这样初步了解了一下库函数,读者就可以发现STM32的库是写得很优美的。每个函数和数据类型都符合见名知义的原则,当然,这样的名称写起来特别长,而且对于我们来说要输入这么长的英文,很容易出错,所以在开发软件的时候,在用到库函数的地方,直接把库帮助文档中的函数名称复制粘贴到工程文件就可以了。而且,配合MDK软件的代码自动补全功能,可以减少输入量。

# g9 S; |9 D7 r0 L( o: B+ c+ x1 m# _

有的用户觉得使用库文档麻烦,也可以直接查阅STM32标准库的源码,库帮助文档的说明都是根据源码生成的,所以直接看源码也可以了解函数功能

! s1 V8 U% S- q8 r; l5 A

/ {$ Y( Z- P2 n5 i1 u# ?

评分

参与人数 1 ST金币 +1 收起 理由
vhiclek + 1

查看全部评分

赞 1 收藏 2 评论1 发布时间:2020-9-4 09:58

举报

1个回答
慎微 回答时间:2020-9-4 10:39:24
收藏学习
关于
我们是谁
投资者关系
意法半导体可持续发展举措
创新与技术
意法半导体官网
联系我们
联系ST分支机构
寻找销售人员和分销渠道
社区
媒体中心
活动与培训
隐私策略
隐私策略
Cookies管理
行使您的权利
官方最新发布
人形机器人运动控制、感知与智能配电
半导体创新技术与应用方向
EE架构与软件定义汽车
12V/48V 汽车智能配电(SPD)
区域控制单元(ZCU)与分区架构
关注我们
st-img 微信公众号
st-img 手机版