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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
& V( x( J/ V- Y. O/ o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
- L( c" W4 R4 z/ 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6 ]9 U7 l$ L' n
高代码效率,这个需要自己权衡。    4 g9 m. v# @& v+ m' B9 t
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。+ c1 x0 P7 T3 g5 O
二、正文   
7 W- J2 J  R3 ^! A. B9 L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
$ z; q( @$ f6 z8 Z; X. n& f3 `1 j   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) L2 I9 c, Z1 a4 ~' B% Q
  “USE_STDPERIPH_DRIVER”,这样才能正常编译库函数。   
* ^  D5 h/ B+ d3 k! o1、 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;        % L8 U2 A' t3 U" m
最基本的工程所需要的库函数文件有:        "startup_stm32f10x_hd.s" --> 启动文件;        
- B/ @) i1 b( I' f8 |"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;         * \! l) Y& V7 m+ a$ p% a
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; T6 p# {! f: I7 [! `% r( B+ C0 `9 P
     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。    2 }- p, w) x  N% E* O+ _8 U
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
; G: k( {9 k- N2 O7 w. d; S' q/ n     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7 Q1 |, C- H, t8 W* r
     明白每个寄存器控制哪些功能即可。   
# J* B* C/ t- U+ R# H( D$ F3、 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 z; y9 Y! ]" M9 [
  1.         /**: Y+ v. K3 @! `
  2.           * @brief  Initializes the DMAy Channelx according to the specified: x/ r& t& z+ m$ s
  3.           *         parameters in the DMA_InitStruct.! N. ^$ p/ q( W( n) C. Q  H
  4.           * @param  DMAy_Channelx: where y can be 1 or 2 to select the DMA and
    " a1 e3 r/ [# F; M$ E' ]/ }2 {
  5.           *   x can be 1 to 7 for DMA1 and 1 to 5 for DMA2 to select the DMA Channel.
    5 L: Y$ d) h) C( O2 U' z8 l8 [* t
  6.           * @param  DMA_InitStruct: pointer to a DMA_InitTypeDef structure that- ~9 w! ~' G$ T" Y& E. x# r
  7.           *         contains the configuration information for the specified DMA Channel.
    * ]# T" v: X  I
  8.           * @retval None
    & P0 ^' w; S! V
  9.           */
复制代码
, _2 g$ ^/ z9 `) q5 r

9 F2 D5 f) E( V; T* G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。        % h) K3 B* k! Z
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:        8 R9 g+ _* Y7 B- `
  1.         typedef struct
    ) L! b) ^) t7 w
  2.         {- M' N$ ]. f' F) Y
  3.           __IO uint32_t CCR;) d% A( {" }+ l9 ]1 V7 @
  4.           __IO uint32_t CNDTR;
    & S0 g. e1 D; A3 H3 |4 y
  5.           __IO uint32_t CPAR;
    - V/ G5 ^1 U- ~* e
  6.           __IO uint32_t CMAR;
    2 D1 K+ n7 N! }; ]: r
  7.         } DMA_Channel_TypeDef;
复制代码
% ]  T8 [+ m1 k' k/ o' ^* O
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        
% S% I6 f: I3 O, v! J: [) D$ ]说明:   
! w3 r6 r" j; M. |3 N% a/ x0 s) E
  1.         /*
    . p6 D+ q) I5 j8 H/ x. H' |
  2.          * @param  DMAy_Channelx: where y can be 1 or 2 to select the DMA and / r. E+ D, B0 E# U
  3.          *   x can be 1 to 7 for DMA1 and 1 to 5 for DMA2 to select the DMA Channel." |6 Y( ]& n7 o0 g4 Z3 @6 |/ }9 r' D
  4.          */
复制代码

' p2 a6 y* @& T9 s. H8 Q* n* P5 P9 W& i* {  G( O; Q) r4 N6 T
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:        " d, q* z# E+ U2 X  N  e
  1.         typedef struct3 B( D* @$ p# R1 C+ u% Q
  2.         {
    . I* A, `4 Z& Z, I: a' B
  3.             uint32_t DMA_PeripheralBaseAddr;4 K& r' o# r' F) ]4 L! p
  4.             uint32_t DMA_MemoryBaseAddr;   
    & J; J" ^! `- U; s
  5.             uint32_t DMA_DIR;               2 z) ^% E2 s8 Q) N
  6.             uint32_t DMA_BufferSize;        9 h. v1 v+ W: F5 C4 x
  7.             uint32_t DMA_PeripheralInc;     
    3 I7 z: g% X! u1 U0 P
  8.             uint32_t DMA_MemoryInc;         9 Z9 h1 K$ J+ E# w: G$ n
  9.             uint32_t DMA_PeripheralDataSize;
    . }4 o, x+ \$ M. s% {0 e( I9 K( _
  10.             uint32_t DMA_MemoryDataSize;    1 ?4 i% S3 D4 H
  11.             uint32_t DMA_Mode;              
    . O3 S- u# b% ~# r
  12.             uint32_t DMA_Priority;          : j$ ?6 {: w7 d0 O
  13.             uint32_t DMA_M2M;               4 ~5 c! z* O7 i) h" @
  14.         }DMA_InitTypeDef;
复制代码

7 F# D4 w# m9 w* f/ S. N; H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。        1 N1 a# Z- Y+ u9 C$ I. G! N6 H6 F: q- J
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:        
: E, `; v4 P5 @& Q, t( wDMA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。
6 H* z  w$ j, {, ]: ^; _& W8 b; Q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。        5 I9 {, w( q- [8 F* ?4 D4 H8 j
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。# ?1 V3 D/ B- u  F! a
  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。
) R9 H; e" s) h5 v4 K( n
6 N" D  o6 P- P4 a! n/ w7 p7 i
1 A9 T# P' I- h& ~+ J6 i" |, K
0 G% z/ ^8 i6 E6 O' X' I* I( f# N% B- Z! b4 E* G7 f

0 {+ b- Z8 l4 `# V
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