STM32固件庫詳解

ID:110653 · 發(fā)表于 2016-3-30 15:48

1.1 基于標準外設(shè)庫的軟件開發(fā)1.1.1 STM32標準外設(shè)庫概述STM32標準外設(shè)庫之前的版本也稱固件函數(shù)庫或簡稱固件庫，是一個固件函數(shù)包，它由程序、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和宏組成，包括了微控制器所有外設(shè)的性能特征。該函數(shù)庫還包括每一個外設(shè)的驅(qū)動描述和應(yīng)用實例，為開發(fā)者訪問底層硬件提供了一個中間API，通過使用固件函數(shù)庫，無需深入掌握底層硬件細節(jié)，開發(fā)者就可以輕松應(yīng)用每一個外設(shè)。因此，使用固態(tài)函數(shù)庫可以大大減少用戶的程序編寫時間，進而降低開發(fā)成本。每個外設(shè)驅(qū)動都由一組函數(shù)組成，這組函數(shù)覆蓋了該外設(shè)所有功能。每個器件的開發(fā)都由一個通用API(application programming interface應(yīng)用編程界面)驅(qū)動，API對該驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu)，函數(shù)和參數(shù)名稱都進行了標準化。
ST公司2007年10月發(fā)布了V1.0版本的固件庫，MDKARM3.22之前的版本均支持該庫。2008年6月發(fā)布了V2.0版的固件庫，從2008年9月推出的MDKARM3.23版本至今均使用V2.0版本的固件庫。V3.0以后的版本相對之前的版本改動較大，本書使用目前較新的V3.4版本。
1.1.2 使用標準外設(shè)庫開發(fā)的優(yōu)勢簡單的說，使用標準外設(shè)庫進行開發(fā)最大的優(yōu)勢就在于可以使開發(fā)者不用深入了解底層硬件細節(jié)就可以靈活規(guī)范的使用每一個外設(shè)。標準外設(shè)庫覆蓋了從GPIO到定時器，再到CAN、I2C、SPI、UART和ADC等等的所有標準外設(shè)。對應(yīng)的C源代碼只是用了最基本的C編程的知識，所有代碼經(jīng)過嚴格測試，易于理解和使用，并且配有完整的文檔，非常方便進行二次開發(fā)和應(yīng)用。
1.1.3 STM32F10XXX標準外設(shè)庫結(jié)構(gòu)與文件描述1. 標準外設(shè)庫的文件結(jié)構(gòu)在上一小節(jié)中已經(jīng)介紹了使用標準外設(shè)庫的開發(fā)的優(yōu)勢，因此對標準外設(shè)庫的熟悉程度直接影響到程序的編寫，下面讓我們來認識一下STM32F10XXX的標準外設(shè)庫。STM32F10XXX的標準外設(shè)庫經(jīng)歷眾多的更新目前已經(jīng)更新到最新的3.5版本，開發(fā)環(huán)境中自帶的標準外設(shè)庫為2.0.3版本，本書中以比較穩(wěn)定而且較新的V3.4版本為基礎(chǔ)介紹標準外設(shè)庫的結(jié)構(gòu)。
可以從ST的官方網(wǎng)站下載到各種版本的標準外設(shè)庫，首先看一下3.4版本標準外設(shè)庫的文件結(jié)構(gòu)，如圖5?3所示。3.0以上版本的文件結(jié)構(gòu)大致相同，每個版本可能略有調(diào)整。

圖 5?3 STM32F10XXX V3.4標準外設(shè)庫文件結(jié)構(gòu)
表 5?4中介紹了每個文件夾所包含的主要內(nèi)容。
表 5?4 STM32F10XXX V3.4標準外設(shè)庫文件夾描述

STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.4.0	_htmresc	本文件夾包含了所有的html頁面資源
Libraries	CMSIS	見表 5?6
STM32F10x_StdPeriph_Driver	inc	標準外設(shè)庫驅(qū)動頭文件
src	標準外設(shè)庫驅(qū)動源文件
Project	Examples	標準外設(shè)庫驅(qū)動的完整例程
Template	MDK-ARM	KEIL RVMDK的項目模板示例
RIDE	Raisonance RIDE的項目模板示例
EWARM	IAR EWARM的項目模板示例
Utilities	STM3210-EVAL	本文件夾包含了用于STM3210B-EVAL和STM3210E-EVAL評估板的專用驅(qū)動

標準外設(shè)庫的第一部分是CMSIS和STM32F10x_StdPeriph_Driver，CMSIS 是獨立于供應(yīng)商的Cortex-M處理器系列硬件抽象層，為芯片廠商和中間件供應(yīng)商提供了簡單的處理器軟件接口，簡化了軟件復(fù)用工作，降低了Cortex-M上操作系統(tǒng)的移植難度，并減少了新入門的微控制器開發(fā)者的學習曲線和新產(chǎn)品的上市時間。STM32F10x_StdPeriph_Driver則包括了分別對應(yīng)包括了所有外設(shè)對應(yīng)驅(qū)動函數(shù)，這些驅(qū)動函數(shù)均使用C語言編寫，并提供了統(tǒng)一的易于調(diào)用的函數(shù)接口，供開發(fā)者使用。Project文件夾中則包括了ST官方的所有例程和基于不同編譯器的項目模板，這些例程是學習和使用STM32的重要參考。Utilities包含了相關(guān)評估板的示例程序和驅(qū)動函數(shù)，供使用官方評估板的開發(fā)者使用，很多驅(qū)動函數(shù)同樣可以作為學習的重要參考。
STM32F10xxx標準外設(shè)庫體系結(jié)構(gòu)如圖 5?4所示。圖中很好的展示了各層以及具體文件之間的聯(lián)系，各文件的具體功能說明如表5?5所示。

圖 5?4 STM32F10xxx標準外設(shè)庫體系結(jié)構(gòu)
表 5?5 文件功能說明

文件名	功能描述	具體功能說明
core_cm3.h core_cm3.c	Cortex-M3內(nèi)核及其設(shè)備文件	訪問Cortex-M3內(nèi)核及其設(shè)備：NVIC，SysTick等訪問Cortex-M3的CPU寄存器和內(nèi)核外設(shè)的函數(shù)
stm32f10x.h	微控制器專用頭文件	這個文件包含了STM32F10x全系列所有外設(shè)寄存器的定義（寄存器的基地址和布局）、位定義、中斷向量表、存儲空間的地址映射等
system_stm32f10x.h system_stm32f10x.c	微控制器專用系統(tǒng)文件	函數(shù)SystemInit，用來初始化微控制器函數(shù)Sysem_ExtMemCtl，用來配置外部存儲器控制器。它位于文件startup_stm32f10x_xx.s/.c，在跳轉(zhuǎn)到main前調(diào)用 SystemFrequncy，該值代表系統(tǒng)時鐘頻率
startup_stm32f10x_Xd.s	編譯器啟動代碼	微控制器專用的中斷處理程序列表(與頭文件一致) 弱定義(Weak)的中斷處理程序默認函數(shù)(可以被用戶代碼覆蓋) 該文件是與編譯器相關(guān)的
stm32f10x_conf.h	固件庫配置文件	通過更改包含的外設(shè)頭文件來選擇固件庫所使用的外設(shè)，在新建程序和進行功能變更之前應(yīng)當首先修改對應(yīng)的配置。
stm32f10x_it.h stm32f10x_it.c	外設(shè)中斷函數(shù)文件	用戶可以相應(yīng)的加入自己的中斷程序的代碼，對于指向同一個中斷向量的多個不同中斷請求，用戶可以通過判斷外設(shè)的中斷標志位來確定準確的中斷源，執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)函數(shù)。
stm32f10x_ppp.h stm32f10x_ppp.c	外設(shè)驅(qū)動函數(shù)文件	包括了相關(guān)外設(shè)的初始化配置和部分功能應(yīng)用函數(shù)，這部分是進行編程功能實現(xiàn)的重要組成部分。
Application.c	用戶文件	用戶程序文件，通過標準外設(shè)庫提供的接口進行相應(yīng)的外設(shè)配置和功能設(shè)計。

2. 基于CMSIS標準的軟件架構(gòu)根據(jù)調(diào)查研究，軟件開發(fā)已經(jīng)被嵌入式行業(yè)公認為最主要的開發(fā)成本。對于ARM公司來說，一個ARM內(nèi)核往往會授權(quán)給多個廠家，生產(chǎn)種類繁多的產(chǎn)品，如果沒有一個通用的軟件接口標準，那么當開發(fā)者在使用不同廠家的芯片時將極大的增加了軟件開發(fā)成本，因此，ARM與Atmel、IAR、Keil、hami-naryMicro、Micrium、NXP、SEGGER和ST等諸多芯片和軟件廠商合作，將所有Cortex芯片廠商產(chǎn)品的軟件接口標準化，制定了CMSIS標準。此舉意在降低軟件開發(fā)成本，尤其針對新設(shè)備項目開發(fā)，或者將已有軟件移植到其他芯片廠商提供的基于Cortex處理器的微控制器的情況。有了該標準，芯片廠商就能夠?qū)⑺麄兊馁Y源專注于產(chǎn)品外設(shè)特性的差異化，并且消除對微控制器進行編程時需要維持的不同的、互相不兼容的標準的需求，從而達到降低開發(fā)成本的目的。
如圖5?5所示，基于CMSIS標準的軟件架構(gòu)主要分為以下4層：用戶應(yīng)用層、操作系統(tǒng)及中間件接口層、CMSIS層、硬件寄存器層。其中CMSIS層起著承上啟下的作用：一方面該層對硬件寄存器層進行統(tǒng)一實現(xiàn)，屏蔽了不同廠商對Cortex-M系列微處理器核內(nèi)外設(shè)寄存器的不同定義；另一方面又向上層的操作系統(tǒng)及中間件接口層和應(yīng)用層提供接口，簡化了應(yīng)用程序開發(fā)難度，使開發(fā)人員能夠在完全透明的情況下進行應(yīng)用程序開發(fā)。也正是如此，CMSIS層的實現(xiàn)相對復(fù)雜。

圖 5?5 CMSIS標準的軟件架構(gòu)層
主要分為以下3 個部分：
(1) 核內(nèi)外設(shè)訪問層（CPAL，Core Peripheral Access Layer）：該層由ARM負責實現(xiàn)。包括對寄存器名稱、地址的定義，對核寄存器、NVIC、調(diào)試子系統(tǒng)的訪問接口定義以及對特殊用途寄存器的訪問接口（例如：CONTROL，xPSR）定義。由于對特殊寄存器的訪問以內(nèi)聯(lián)方式定義，所以針對不同的編譯器ARM統(tǒng)一用來屏蔽差異。該層定義的接口函數(shù)均是可重入的。
(2) 片上外設(shè)訪問層（DPAL, Device Peripheral AccessLayer）：該層由芯片廠商負責實現(xiàn)。該層的實現(xiàn)與CPAL 類似，負責對硬件寄存器地址以及外設(shè)訪問接口進行定義。該層可調(diào)用CPAL層提供的接口函數(shù)同時根據(jù)設(shè)備特性對異常向量表進行擴展，以處理相應(yīng)外設(shè)的中斷請求。
(3) 外設(shè)訪問函數(shù)（AFP, Access Functions forPeripherals）：該層也由芯片廠商負責實現(xiàn)，主要是提供訪問片上外設(shè)的訪問函數(shù)，這一部分是可選的。
對一個Cortex-M 微控制系統(tǒng)而言，CMSIS 通過以上三個部分實現(xiàn)了：
l 定義了訪問外設(shè)寄存器和異常向量的通用方法；
l 定義了核內(nèi)外設(shè)的寄存器名稱和核異常向量的名稱；
l 為RTOS 核定義了與設(shè)備獨立的接口，包括Debug 通道。
這樣芯片廠商就能專注于對其產(chǎn)品的外設(shè)特性進行差異化，并且消除他們對微控制器進
行編程時需要維持的不同的、互相不兼容的標準需求，以達到低成本開發(fā)的目的。CMSIS中的具體文件結(jié)構(gòu)如表 5?6所示。
表 5?6 CMSIS文件夾結(jié)構(gòu)

CMSIS	Core	Documentation	CMSIS文檔
CM3	Startup	arm	MDK ARM編譯器啟動文件	startup_stm32f10x_hd.s:大容量產(chǎn)品啟動文件 startup_stm32f10x_md.s:中容量產(chǎn)品啟動文件 startup_stm32f10x_ld.s:小容量產(chǎn)品啟動文件
gcc_ride7	GCC編譯器啟動文件
iar	IAR編譯器啟動文件
TrueSTUDIO	TrueSTUDIO編譯器啟動文件
本文件夾包含STMF10xxx CMSIS文件：微控制器外設(shè)訪問層和內(nèi)核設(shè)備訪問層： core_cm3.h：CMSIS的Cortex-M3內(nèi)核設(shè)備訪問層頭文件 core_cm3.c：CMSIS的Cortex-M3內(nèi)核設(shè)備訪問層源文件 stm32f10x.h：CMSIS的Cortex-M3 STM32f10xxx微控制器外設(shè)訪問層頭文件 system_stm32f10x.h：CMSIS的Cortex-M3 STM32f10xxx微控制器外設(shè)訪問層頭文件 system_stm32f10x.c：CMSIS的Cortex-M3 STM32f10xxx微控制器外設(shè)訪問層源文件

在實際開發(fā)過程中，根據(jù)應(yīng)用程序的需要，可以采取2種方法使用標準外設(shè)庫(StdPeriph_Lib)：
(1)使用外設(shè)驅(qū)動：這時應(yīng)用程序開發(fā)基于外設(shè)驅(qū)動的API(應(yīng)用編程接口)。用戶只需要配置文件”stm32f10x_conf.h”，并使用相應(yīng)的文件”stm32f10x_ppp.h/.c”即可。
(2) 不使用外設(shè)驅(qū)動：這時應(yīng)用程序開發(fā)基于外設(shè)的寄存器結(jié)構(gòu)和位定義文件。
這兩種方法的優(yōu)缺點在“使用標準外設(shè)庫開發(fā)的優(yōu)勢”小節(jié)中已經(jīng)有了具體的介紹，這里仍要說明的是，使用使用標準外設(shè)庫進行開發(fā)可以極大的減小軟件開發(fā)的工作量，也是目前嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的一個趨勢。
標準外設(shè)庫(StdPeriph_Lib)支持STM32F10xxx系列全部成員：大容量，中容量和小容量產(chǎn)品。從表5?6中也可以看出，啟動文件已經(jīng)對不同的系列進行了劃分，實際開發(fā)中根據(jù)使用的STM32產(chǎn)品具體型號，用戶可以通過文件”stm32f10x.h”中的預(yù)處理define或者通過開發(fā)環(huán)境中的全局設(shè)置來配置標準外設(shè)庫(StdPeriph_Lib)，一個define對應(yīng)一個產(chǎn)品系列。
下面列出支持的產(chǎn)品系列
STM32F10x_LD：STM32小容量產(chǎn)品
STM32F10x_MD：STM32中容量產(chǎn)品
STM32F10x_HD：STM32大容量產(chǎn)品
在庫文件中這些define的具體作用范圍是：
l 文件“stm3210f.h”中的中斷IRQ定義
l 啟動文件中的向量表，小容量，中容量，大容量產(chǎn)品各有一個啟動文件
l 外設(shè)存儲器映像和寄存器物理地址
l 產(chǎn)品設(shè)置：外部晶振(HSE)的值等
l 系統(tǒng)配置函數(shù)
因此通過宏定義這種方式，可以使標準外設(shè)庫適用于不同系列的產(chǎn)品，同時也方便與不同產(chǎn)品之間的軟件移植，極大的方便了軟件的開發(fā)。
1.1.4STM32F10XXX標準外設(shè)庫的使用標準外設(shè)庫中包含了眾多的變量定義和功能函數(shù)，如果不能了解他們的命名規(guī)范和使用規(guī)律將會給編程帶來很大的麻煩，本節(jié)將主要敘述標準外設(shè)庫中的相關(guān)規(guī)范，通過這些規(guī)范的學習可以更加靈活的使用固件庫，同時也將極大增強程序的規(guī)范性和易讀性，同時標準外設(shè)庫中的這種規(guī)范也值得我們在進行其他相關(guān)的開發(fā)時使用和借鑒。
1. 縮寫定義標準外設(shè)庫中的主要外設(shè)均采用了縮寫的形式，通過這些縮寫可以很容易的辨認對應(yīng)的外設(shè)。

縮寫	外設(shè)/單元
ADC	模數(shù)轉(zhuǎn)換器
BKP	備份寄存器
CAN	控制器局域網(wǎng)模塊
CEC
CRC	CRC計算單元
DAC	數(shù)模轉(zhuǎn)換器
DBGMCU	調(diào)試支持
DMA	直接內(nèi)存存取控制器
EXTI	外部中斷事件控制器
FLASH	閃存存儲器
FSMC	靈活的靜態(tài)存儲器控制器
GPIO	通用輸入輸出
I2C	I2C接口
IWDG	獨立看門狗
PWR	電源/功耗控制
RCC	復(fù)位與時鐘控制器
RTC	實時時鐘
SDIO	SDIO接口
SPI	串行外設(shè)接口
TIM	定時器
USART	通用同步/異步收發(fā)器
WWDG	窗口看門狗

2. 命名規(guī)則標準外設(shè)庫遵從以下命名規(guī)則PPP表示任一外設(shè)縮寫，例如：ADC。源程序文件和頭文件命名都以“stm32f10x_”作為開頭，例如：stm32f10x_conf.h。常量僅被應(yīng)用于一個文件的，定義于該文件中；被應(yīng)用于多個文件的，在對應(yīng)頭文件中定義。所有常量都由英文字母大寫書寫。寄存器作為常量處理。他們的命名都由英文字母大寫書寫。在大多數(shù)情況下，他們采用與縮寫規(guī)范一致。外設(shè)函數(shù)的命名以該外設(shè)的縮寫加下劃線為開頭。每個單詞的第一個字母都由英文字母大寫書寫，例如：SPI_SendData。在函數(shù)名中，只允許存在一個下劃線，用以分隔外設(shè)縮寫和函數(shù)名的其它部分。對于函數(shù)命名，總的來說有以下規(guī)則：
l 名為PPP_Init的函數(shù)，其功能是根據(jù)PPP_InitTypeDef中指定的參數(shù)，初始化外設(shè)PPP，例如TIM_Init.
l 名為PPP_DeInit的函數(shù)，其功能為復(fù)位外設(shè)PPP的所有寄存器至缺省值，例如TIM_DeInit.
l 名為PPP_Init的函數(shù)，其功能為通過設(shè)置PPP_InitTypeDef結(jié)構(gòu)中的各種參數(shù)來定義外設(shè)的功能，例如：USART_Init .
l 名為PPP_Cmd的函數(shù)，其功能為使能或者失能外設(shè)PPP，例如：SPI_Cmd.
l 名為PPP_ITConfig的函數(shù)，其功能為使能或者失能來自外設(shè)PPP某中斷源，例如： RCC_ITConfig.
l 名為PPP_DMAConfig的函數(shù)，其功能為使能或者失能外設(shè)PPP的DMA接口，例如：TIM1_DMAConfig.
l 用以配置外設(shè)功能的函數(shù)，總是以字符串“Config”結(jié)尾，例如GPIO_PinRemapConfig.
l 名為PPP_GetFlagStatus的函數(shù)，其功能為檢查外設(shè)PPP某標志位被設(shè)置與否，例如：I2C_GetFlagStatus.
l 名為PPP_ClearFlag的函數(shù)，其功能為清除外設(shè)PPP標志位，例如：I2C_ClearFlag.
l 名為PPP_GetITStatus的函數(shù)，其功能為判斷來自外設(shè)PPP的中斷發(fā)生與否，例如：I2C_GetITStatus.
l 名為PPP_ClearITPendingBit函數(shù)，其功能為清除外設(shè)PPP中斷待處理標志位，例如：I2C_ClearITPendingBit.
這樣的命名方式非常便于程序的編寫和閱讀，以標準外設(shè)庫中的示例函數(shù)為例，下面摘錄了STM32F10x_StdPeriph_Examples\ADC\3ADCs_DMA\mian.c中的一段程序。
1 DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
2
3
4
5 DMA_DeInit(DMA1_Channel1);
6
7 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr =ADC1_DR_Address;
8
9 DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr =(uint32_t)&ADC1ConvertedValue;
10
11 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
12
13 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;
14
15 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc =DMA_PeripheralInc_Disable;
16
17 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable;
18
19 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize =DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
20
21 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize =DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
22
23 DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
24
25 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
26
27 DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
28
29 DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
30
31
32
33 DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
這段程序完成了DMA1通道的配置，首先定義了DMA_InitTypeDMA_InitStructure，接著配置DMA_InitType的各種參數(shù)，各參數(shù)的命名方式也均使用約定的命名方式，從命名就能夠很容易的看出各參數(shù)所指代的具體功能。功能參數(shù)配置完成后，使用DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_InitStructure);完成相應(yīng)外設(shè)的初始化，最后使用DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE) 使能相應(yīng)外設(shè)。從這個例子就能夠很容易的看出標準外設(shè)庫這種規(guī)范化的命名規(guī)則給編寫和閱讀程序帶來的好處。
3. 變量定義在早期的版本中有24個變量定義，在Keil的安裝根目錄下，可以找到對應(yīng)的定義，路徑為：Keil\ARM\INC\ST\STM32F10x\stm32f10x_type.h
1
2
3
4
5 typedef signed long s32;
6
7 typedef signed short s16;
8
9 typedef signed char s8;
10
11 typedef signed long const sc32;
12
13 typedef signed short const sc16;
14
15 typedef signed char const sc8;
16
17 typedef volatile signed long vs32;
18
19 typedef volatile signed short vs16;
20
21 typedef volatile signed char vs8;
22
23 typedef volatile signed long const vsc32;
24
25 typedef volatile signed short const vsc16;
26
27 typedef volatile signed char const vsc8;
28
29 typedef unsigned long u32;
30
31 typedef unsigned short u16;
32
33 typedef unsigned char u8;
34
35 typedef unsigned long const uc32;
36
37 typedef unsigned short const uc16;
38
39 typedef unsigned char const uc8;
40
41 typedef volatile unsigned long vu32;
42
43 typedef volatile unsigned short vu16;
44
45 typedef volatile unsigned char vu8;
46
47 typedef volatile unsigned long const vuc32;
48
49 typedef volatile unsigned short const vuc16;
50
51 typedef volatile unsigned char const vuc8;

3.0以后的版本中使用了CMSIS數(shù)據(jù)類型，變量的定義有所不同，但是出于兼容舊版本的目的，以上的數(shù)據(jù)類型仍然兼容。CMSIS的IO類型限定詞如表5?7所示，CMSIS和STM32固件庫的數(shù)據(jù)類型對比如表5?8所示。這些數(shù)據(jù)類型可以在STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.4.0\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x\stm32f10x.h中找到具體的定義，此部分定義如下。
1
2
3 typedef int32_t s32;
4
5 typedef int16_t s16;
6
7 typedef int8_t s8;
8
9 typedef const int32_t sc32;
10
11 typedef const int16_t sc16;
12
13 typedef const int8_t sc8;
14
15 typedef __IO int32_t vs32;
16
17 typedef __IO int16_t vs16;
18
19 typedef __IO int8_t vs8;
20
21 typedef __I int32_t vsc32;
22
23 typedef __I int16_t vsc16;
24
25 typedef __I int8_t vsc8;
26
27 typedef uint32_t u32;
28
29 typedef uint16_t u16;
30
31 typedef uint8_t u8;
32
33 typedef const uint32_t uc32;
34
35 typedef const uint16_t uc16;
36
37 typedef const uint8_t uc8;
38
39 typedef __IO uint32_t vu32;
40
41 typedef __IO uint16_t vu16;
42
43 typedef __IO uint8_t vu8;
44
45 typedef __I uint32_t vuc32;
46
47 typedef __I uint16_t vuc16;
48
49 typedef __I uint8_t vuc8;

表 5?7 CMSIS IO類型限定詞

IO類限定詞	#define	描述
_I	volatile const	只讀訪問
_O	volatile	只寫訪問
_IO	volatile	讀和寫訪問

表 5?8 固件庫與CMSIS數(shù)據(jù)類型對比

固件庫類型	CMSIS類型	描述
s32	int32_t	易揮發(fā)只讀有符號32位數(shù)據(jù)
s16	int16_t	易揮發(fā)只讀有符號16位數(shù)據(jù)
s8	int8_t	易揮發(fā)只讀有符號8位數(shù)據(jù)
sc32	const int32_t	只讀有符號32位數(shù)據(jù)
sc16	const int16_t	只讀有符號16位數(shù)據(jù)
sc8	const int8_t	只讀有符號8位數(shù)據(jù)
vs32	_IO int32_t	易揮發(fā)讀寫訪問有符號32位數(shù)據(jù)
vs16	_IO int16_t	易揮發(fā)讀寫訪問有符號16位數(shù)據(jù)
vs8	_IO int8_t	易揮發(fā)讀寫訪問有符號8位數(shù)據(jù)
vsc32	_I int32_t	易揮發(fā)只讀有符號32位數(shù)據(jù)
vsc16	_I int16_t	易揮發(fā)只讀有符號16位數(shù)據(jù)
vsc8	_I int8_t	易揮發(fā)只讀有符號8位數(shù)據(jù)
u32	uint32_t	無符號32位數(shù)據(jù)
u16	uint16_t	無符號16位數(shù)據(jù)
u8	uint8_t	無符號8位數(shù)據(jù)
uc32	const uint32_t	只讀無符號32位數(shù)據(jù)
uc16	const uint16_t	只讀無符號16位數(shù)據(jù)
uc8	const uint8_t	只讀無符號8位數(shù)據(jù)
vu32	_IO uint32_t	易揮發(fā)讀寫訪問無符號32位數(shù)據(jù)
vu16	_IO uint16_t	易揮發(fā)讀寫訪問無符號16位數(shù)據(jù)
vu8	_IO uint8_t	易揮發(fā)讀寫訪問無符號8位數(shù)據(jù)
vuc32	_I uint32_t	易揮發(fā)只讀無符號32位數(shù)據(jù)
vuc16	_I uint16_t	易揮發(fā)只讀無符號16位數(shù)據(jù)
vuc8	_I uint8_t	易揮發(fā)只讀無符號8位數(shù)據(jù)

stm32f10x.h文件中還包含了常用的布爾形變量定義，如：
1 typedef enum {RESET = 0, SET = !RESET} FlagStatus,ITStatus;
2
3 typedef enum {DISABLE = 0, ENABLE = !DISABLE}FunctionalState;
4
5 #define IS_FUNCTIONAL_STATE(STATE) (((STATE) == DISABLE) ||((STATE) == ENABLE))
6
7 typedef enum {ERROR = 0, SUCCESS = !ERROR} ErrorStatus;
不同版本的標準外設(shè)庫的變量定義略有不同，如3.4版本中就沒有之前版本的TRUE和FALSE的定義，用戶也可以根據(jù)自己的需求按照上面的格式定義自己的布爾形變量。在使用標準外設(shè)庫進行開發(fā)遇到相關(guān)的定義問題時應(yīng)首先找到對應(yīng)的頭文件定義。
4. 使用步驟前面幾個小節(jié)已經(jīng)詳細介紹了標準外設(shè)庫的組成結(jié)構(gòu)以及部分主要文件的功能描述，那么如果在開發(fā)中使用標準外設(shè)庫需要哪些描述呢？下面就進行簡要的介紹，這兒介紹的使用方法是與開發(fā)環(huán)境無關(guān)的，在不同的開發(fā)環(huán)境中可能在操作方式上略有不同，但是總體的流程都是一樣的，下一小節(jié)將介紹在MDKARM開發(fā)環(huán)境下使用標準外設(shè)庫的詳細過程。
首先新建一個項目并設(shè)置工具鏈對應(yīng)的啟動文件，可以使用標準外設(shè)庫中提供的模板，也可以自己根據(jù)自己的需求新建。標準外設(shè)庫中已經(jīng)提供了不同工具鏈對應(yīng)的文件，位于STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.4.0\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x\startup目錄下。
其次按照使用產(chǎn)品的具體型號選擇具體的啟動文件，加入工程。文件主要按照使用產(chǎn)品的容量進行區(qū)分，根據(jù)產(chǎn)品容量進行選擇即可。每個文件的具體含義可以在“stm32f10x.h”文件中找到對應(yīng)的說明，摘錄如下：
1 #if !defined (STM32F10X_LD) &&!defined (STM32F10X_LD_VL) && !defined (STM32F10X_MD)&& !defined
(STM32F10X_MD_VL) && !defined (STM32F10X_HD)&& !defined (STM32F10X_HD_VL) && !defined(STM32F10X_XL) &&
!defined (STM32F10X_CL)
2
3
4 #endif
“stm32f10x.h”是整個標準外設(shè)庫的入口文件，這個文件包含了STM32F10x全系列所有外設(shè)寄存器的定義（寄存器的基地址和布局）、位定義、中斷向量表、存儲空間的地址映射等。為了是這個文件適用于不同系列的產(chǎn)品，程序中是通過宏定義來實現(xiàn)不同產(chǎn)品的匹配的，上面這段程序的注釋中已經(jīng)詳細給出了每個啟動文件所對應(yīng)的產(chǎn)品系列，與之對應(yīng)，也要相應(yīng)的修改這個入口文件，需要根據(jù)所使用的產(chǎn)品系列正確的注釋/去掉相應(yīng)的注釋define。在這段程序的下方同樣有這樣的一個注釋程序用于選擇是否使用標準外設(shè)庫，如果保留這個注釋，則用戶開發(fā)程序可以基于直接訪問“stm32f10x.h”中定義的外設(shè)寄存器，所有的操作均基于寄存器完成，目前不使用固件庫的單片機開發(fā)，如51、AVR、MSP430等其實都是采用此種方式，通過在對應(yīng)型號的頭文件中進行外設(shè)寄存器等方面的定義，從而在程序中對相應(yīng)的寄存器操作完成相應(yīng)的功能設(shè)計。
如果去掉的注釋，則是使用標準外設(shè)庫進行開發(fā)，用戶需要使用在文件“stm32f10x_conf.h”中，選擇要用的外設(shè)，外設(shè)同樣是通過注釋/去掉注釋的方式來選擇。示例程序如下：
1
2
3 #include "stm32f10x_adc.h"
4
5 #include "stm32f10x_dma.h"
6
7 #include "stm32f10x_gpio.h"
8
9 #include "stm32f10x_rcc.h"
10
11 #include "misc.h"
上面一段程序來自于例程中的AD采集程序，程序使用了AD和DMA，因此去掉相應(yīng)的注釋，同時幾乎所有的應(yīng)用都需要使用復(fù)位與時鐘以及通用I/O，因此這兩項是必須的，
而多數(shù)程序同樣要使用NVIC中斷IRQ設(shè)置和SysTick時鐘源設(shè)置，那么 “misc.h”這一項也是必須的。
上面已經(jīng)針對具體的產(chǎn)品信號和程序功能進行了針對性的配置，接下來需要配置系統(tǒng)所使用的時鐘，系統(tǒng)時鐘在“system_stm32f10x.c”同樣通過注釋的方式來配置，程序如下：
#if defined (STM32F10X_LD_VL) || (definedSTM32F10X_MD_VL) || (defined STM32F10X_HD_VL)
#define SYSCLK_FREQ_24MHz 24000000
#else

#define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000
#endif
如果這兒沒有明確的定義那么HSI時鐘將會作為系統(tǒng)時鐘。
至此，已經(jīng)配置了系統(tǒng)的主要外部參數(shù)，這些參數(shù)主要是通過更改相關(guān)的宏定義來實現(xiàn)的，有些開發(fā)環(huán)境，例如Keil支持在軟件設(shè)置中加入全局宏定義，因此像芯片系列定義，是否使用固件庫定義等也可以通過軟件添加來實現(xiàn)。
完成了主要參數(shù)配置以后就可以進行程序的開發(fā)了，標準外設(shè)庫開發(fā)就可以使用標準外設(shè)庫中提供的方便的API函數(shù)進行相應(yīng)的功能設(shè)計了。在4.2.2小節(jié)中已經(jīng)介紹了基于標準外設(shè)庫開發(fā)的優(yōu)勢，配置完成后，程序中仍然可以直接更改相應(yīng)寄存器的配置，通過對寄存器的操作可以提高程序的效率，因此可以使用標準外設(shè)庫和寄存器操作兩種相結(jié)合的方式。

帳號		自動登錄	找回密碼
密碼			立即注冊

久久久久久久999_99精品久久精品一区二区爱城_成人欧美一区二区三区在线播放_国产精品日本一区二区不卡视频_国产午夜视频_欧美精品在线观看免费

STM32固件庫詳解