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【经验分享】如何快速上手使用STM32库函数

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STMCU小助手 发布时间:2022-1-26 21:54
一、背景    如前文所述,利用标准库函数的好处在于,可以快速开发,不用去对着数据手册,小心翼翼的一位一位的配置那  m2 C) R/ o4 s- j7 x+ R5 _
些繁复的寄存器,因为这些工作意法半导体已经找了一些顶级的工程师帮你做了,杰作既是其库函数。当然,有些代码, j/ v9 n# E- U$ l/ x( C
考虑到低功耗,或者需要极小的ROM,就不能使用库函数,而这即是通常说的,"高度定制化",牺牲开发时间来获取更
# G/ N0 x8 }3 T高代码效率,这个需要自己权衡。   
9 @; |! t; c; g9 Y+ g& I& F/ |本文以STM32之DMA库函数为例,即如何快速使用STM32库函数做个简述及记录。
/ O# ]4 D: _. P% z9 A二、正文   
& H$ x8 E. M; H/ M  I9 C* b! g, v首先去官网或者论坛下载STM32的官方库,解压出来,会发现里面是各种".c"".h",文件,不需要所有文件& n8 ~+ R  V( \) N
   一股脑的照单全收,只需要复制一些自己需要的即可,并且一定要在编译器的环境变量内添加一个环境变量
5 R- i& y" p/ U8 p, t( e; [  “USE_STDPERIPH_DRIVER”,这样才能正常编译库函数。      ~- ?0 [) F7 j& R* ^
1、 新建一个可用的工程(废话:-D),然后将库函数的".c"".h"文件加入到自己的工程内,并使其编译通过;        
  x: M% R2 _- q( D& i/ j9 q最基本的工程所需要的库函数文件有:        "startup_stm32f10x_hd.s" --> 启动文件;        ! V+ M& g6 `# u/ j
"system_stm32f10x.c" --> 常用来设置初始化时钟,里面的“SystemInit()”函数在启动文件内调用;        "misc.c" --> Cotex-M3内核常用的配置文件,譬如其内包含NVIC配置库函数等等;         "stm32f10x_rcc.c" --> 时钟配置相关文件,里面包含了时钟配置库函数;         6 ~- Q# F$ M; `) u$ j) B# D
以DMA函数为例,将"stm32f10x_dma.c""stm32f10x_dma.h"文件放入指定文件夹内,然后加入已有4 f: l4 Y+ w9 F) Q1 ?8 @( t
     工程,在主函数内尝试调用最简单的一个库函数,并编译通过,然后主函数删除测试调用的库函数。    7 e2 k5 @8 f7 a9 T, g) O
2、 先别急着去看库函数有哪些具体的库函数,更别急着去跟库函数的代码,首先去看STM32的技术手册关于DMA
& Z) Z, T* j2 ], c     的内容,弄清楚DMA是一个什么结构,寄存器大概需要配置哪些,了解寄存器的时候不需要深究每一位,只需要5 R2 F5 X7 V! K4 R6 h1 o% {8 S' F
     明白每个寄存器控制哪些功能即可。    " }9 |6 J$ J/ d
3、 看完了STM32手册内关于DMA的介绍,就可以去解析库函数代码了。        一般库函数代码的参数都是一个地址,一个包含配置信息的结构体参数,如DMA初始化库函数:      
5 {/ H& v& x& l; r6 k% F3 ?
  1.         /**
    0 h, E  q* R9 Q/ p( ^% j8 O( f
  2.           * @brief  Initializes the DMAy Channelx according to the specified% H& I: D. a* J6 V) C$ @& J3 q
  3.           *         parameters in the DMA_InitStruct.
    7 ]7 i0 R; N- m* e
  4.           * @param  DMAy_Channelx: where y can be 1 or 2 to select the DMA and
    ) q3 K0 ^8 x  b) Y0 ]8 d# M
  5.           *   x can be 1 to 7 for DMA1 and 1 to 5 for DMA2 to select the DMA Channel.
    / F$ X7 o$ B, b6 N' D
  6.           * @param  DMA_InitStruct: pointer to a DMA_InitTypeDef structure that* R4 g! g2 h: }, l& J2 |+ a$ \! x
  7.           *         contains the configuration information for the specified DMA Channel.% d4 L) G/ R$ n4 \0 A
  8.           * @retval None
    & A' |, \' H) r8 J# Z& m# ^: C/ _: r
  9.           */
复制代码
) {8 Z! v6 G" j/ V& N
4 N$ ~& i* y6 S& L% \
每个库函数之前都会有说明该库函数的功能是什么,传入的参数值得作用是什么,传入什么参数会被认定为有效参数以及返回值等等信息。        
5 _0 _) o8 j9 u, a! m5 u/ b对于传入的参数,有些会比较复杂,往往不是开头的只言片语就能介绍完整,此时你需要深入跟进库函数代码,看它拿这个参数具体做了什么。还是以此函数为例,第一个参数结构体如下:        
1 \  }0 q* Y9 b2 G
  1.         typedef struct
      b) m( i6 l3 f% U0 Y! `$ e5 O8 Q+ n
  2.         {
    0 m) v* O" U0 d. H7 k
  3.           __IO uint32_t CCR;$ g0 D! Z2 X, B2 O
  4.           __IO uint32_t CNDTR;
    - I5 M: n) y' O2 f$ x
  5.           __IO uint32_t CPAR;
    2 G& f2 `) \; `5 D' N1 x
  6.           __IO uint32_t CMAR;
    " p4 h+ n9 D! U7 K
  7.         } DMA_Channel_TypeDef;
复制代码

% t& v0 l7 ]- G# q2 @/ L此时就很明了了,每个DMA通道都会有单独独立的寄存器,第一个参数即包含了这些独立寄存器的地址。        而那些所有DMA通道共用的寄存器则不在该参数内,也不需要在该参数内。所以其在参数说明中做了如下        
% W' r( f, a/ D  @9 v说明:   + Q+ R% w0 Q6 o4 q
  1.         /*! |' M# A+ x  \* y. ?
  2.          * @param  DMAy_Channelx: where y can be 1 or 2 to select the DMA and 7 O5 e) i  w4 L* M: B: P
  3.          *   x can be 1 to 7 for DMA1 and 1 to 5 for DMA2 to select the DMA Channel.6 j# s5 @% F2 x. ^# w# ?- [9 d
  4.          */
复制代码
0 b$ |) M1 R2 s# f

) P( ]7 D: E9 H4 }) Q& G6 L接着分析第二个参数结构体,一般该结构体包含了配置DMA的所有参数信息,具体如下:        ; ^. g) _* ~$ b9 Q; Q3 P+ g
  1.         typedef struct* `9 p! G  l9 p
  2.         {" ?+ g: b5 ~+ _& R! j6 o
  3.             uint32_t DMA_PeripheralBaseAddr;7 {2 \3 R! G( R$ Z% W
  4.             uint32_t DMA_MemoryBaseAddr;   
    ( K4 e4 r3 f/ @
  5.             uint32_t DMA_DIR;               
    $ Z( M$ l" w$ q& X
  6.             uint32_t DMA_BufferSize;        . I1 z% O0 J+ k* i
  7.             uint32_t DMA_PeripheralInc;     
    6 \! _6 c% b+ G) `8 G1 \" ^
  8.             uint32_t DMA_MemoryInc;         
      [" b$ m- o2 i
  9.             uint32_t DMA_PeripheralDataSize;
    9 W, ~( H. [, e- _4 `- ^
  10.             uint32_t DMA_MemoryDataSize;    ( D; ^+ A4 A  I1 l# h: j8 a
  11.             uint32_t DMA_Mode;              
    & K' Z: I" j) T: x$ n. @1 A
  12.             uint32_t DMA_Priority;         
    3 s* N' M$ n4 |* l
  13.             uint32_t DMA_M2M;               - \5 y' L/ A3 P
  14.         }DMA_InitTypeDef;
复制代码
3 m' H2 [! [; _- `2 u7 V# s
这个一眼望去,真的是俩眼懵逼,还是按着套路来(23333),进入库函数看每个参数做了什么。        
- t+ x2 p7 B$ P: |6 u看到这里,这里这么多参数,全部设置给了一个叫CCR的寄存器,接着我们查查这个CCR寄存器都设置了什么:        
- _+ [/ r1 Q; Z0 z; @  P( M8 y7 b6 xDMA通道x配置寄存器(DMA_CCRx),定位到这个寄存器,再加上每个参数32位所处的位数则可以确定该结构体每个成员代表了什么,其他参数亦如此。
, u3 Y. D0 L# P- F确定了所有的参数所控制的功能后,这时就可以按照自己的需求去传入正确的参数做相应的配置。        
" P# q! I& w& ?) n# L5 F; @" p这里我想插一句,既有些新学STM32的朋友,我也曾算是一个,就觉着使用库函数而不去配置每个寄存器,会觉着心里不踏实,不能学到真正的STM32技术,而就刚刚所做的一系列动作来看,其实是误解了,利用库函数,同样的你也得去深入的了解STM32的技术手册,所以并不存在不能学到实际技术之说。技术一直在更新,老的技术也一直在沉淀稳定,我们只需站在巨人的肩膀上,就可以看的更高更远,何苦还需要浪费时间和精力自己去做别人已经做好的事情呢。' D0 C, S3 |' N: ]7 A0 n
  4、 解析完所有的函数后,此时即可以利用库函数去实现自己的功能逻辑啦。- ?6 V! p  I8 w7 S" O

# v0 e- `& L0 Z) U
0 q4 D6 v3 Q5 `( n$ O3 n5 a2 O8 P
" `8 W7 e: {" x
* v( r! S6 S" y  h4 D) u7 _. C
4 ^2 b! j0 Q: Q% q, W' t( v; D  U8 I
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