STM32 LL为什么比HAL高效？

[复制链接]

flyingstar 发布时间：2025-12-19 16:13

技术帖
文章封面:
文章简介:	STM32的标准外设库、HAL、LL软件库，都有很多巧妙之处值得大家借鉴。今天就给大家讲一讲STM32Cbue LL库中巧妙运用“静态内联”使代码更高效。

STM32的标准外设库、HAL、LL软件库，都有很多巧妙之处值得大家借鉴。

今天就给大家讲一讲STM32Cbue LL库中巧妙运用“静态内联”使代码更高效。
1概述有些应用要求MCU能高效处理，特别是跑一些算法时，对CPU执行效率要求较高。
网上有很多文章说STM32Cube HAL执行效率不高，代码量大等问题，导致很多还没有入门，或初学的读者就产生各种各样的疑惑。
说实话，HAL相对标准外设库来说确实存在代码效率不高、代码量大灯这些问题，那么与之对应的STM32Cube LL恰好避免了这样的问题。
2LL能高效的原因简单总结一下原因：巧妙运用C语言静态、内联函数直接操作寄存器。
当然，这是其中重要的原因，还有一些其它原因，这里暂不描述。
你会在LL库.h文件中发现大量类似，静态、内联函数直接读写寄存器的函数。

比如读写IO口：

__STATIC_INLINE uint32_t LL_GPIO_ReadOutputPort(GPIO_TypeDef *GPIOx)
{
return (uint32_t)(READ_REG(GPIOx->ODR));
}
__STATIC_INLINE void LL_GPIO_SetOutputPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint32_t PinMask)
{
WRITE_REG(GPIOx->BSRR, (PinMask >> GPIO_PIN_MASK_POS) & 0x0000FFFFU);
}
5 | q. O U8 U- I3 |+ M' X

其中__STATIC_INLINE，就是静态、内联：

#define __STATIC_INLINE static __inline
: h. C/ s2 v3 C; R& y b

而读写位的定义：

这里面的宏定义，在众多外设.h中都在调用。比如使能USART：

LL库使能USART：

__STATIC_INLINE void LL_USART_Enable(USART_TypeDef *USARTx)
{
SET_BIT(USARTx->CR1, USART_CR1_UE);
}
! Z6 W& p1 q0 ]) a

标准外设库使能USART：

void USART_Cmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState){
/* Check the parameters */
assert_param(IS_USART_ALL_PERIPH(USARTx));
assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));
if (NewState != DISABLE)
{
/* Enable the selected USART by setting the UE bit in the CR1 register */
USARTx->CR1 |= USART_CR1_UE;
}
else
{
/* Disable the selected USART by clearing the UE bit in the CR1 register */
USARTx->CR1 &= (uint16_t)~((uint16_t)USART_CR1_UE);
}
}
, ?1 r1 i9 M' I( g* z4 ^

通过对比，你会明显发现：LL库的执行效率更高。

3什么是内联函数？写到这里，就可能有读者会问：什么是内联函数？

内联函数是一种编程语言结构，用来建议编译器对一些特殊函数进行内联扩展。---来自百度百科
! G( b) K: R' o% w4 a. t( r

通常，程序执行时，处理器从内存中读取代码执行。当程序中调用一个函数时，程序跳到存储器中保存函数的位置，开始读取代码执行，执行完后再返回。
为了提高速度，C语言定义了inline函数，告诉编译器把函数代码在编译时直接拷贝到程序中，这样就不用执行时另外读取函数代码。
提示：当内联函数很大时，会有相反的作用，因此一般比较小的函数才使用内联函数。
4软件框架思维LL之所以高效，是因为它巧妙运用了一些C语言知识，没有太多封装，直接或间接对寄存器进行操作。
而能这样实现，归功于ST开发团队设计了这么一个中间层软件框架。

对于有大型项目开发经验的人来说，一个项目的框架对整个项目影响很大。
就好比你建一栋楼，如果楼层框架都没造好，你觉得这栋楼质量会好吗？
所以，这里就提到，我们编程时，特别项目较大，需要考虑一下软件框架，一个好的框架能让你你的项目达到事半功倍的效果。