stm32cube探索（一）

    今天突然来了兴致，想要把所学到的整理一下写成博客，计划一周至少一篇，想让自己养成总结知识的好习惯，也想要结识一些技术界的大牛。至于内容，想到什么写什么，今天是第一篇。因为要参加电赛，老师推荐stm32作为控制器，所以打算好好学习一下，而上周得知了ST公司的一款GUI ide，所以打算尝试一下。

    此外，事先说明，因为本人经验有限，所以博客仅供参考，欢迎大家提出问题。

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STM32 Embedded Software

    首先来介绍一下stm32官方的三种固件库：

    到目前为止，有标准外设库(STD库)、HAL库、LL库 三种。前两者都是常用的库，后面的LL库是ST前段时间才添加，随HAL源码包一起提供。其中，STD库和HAL库两者相互独立，互不兼容。

 

    第一个便是用的人数最多，大家最熟悉的标准外设库（STD）了。标准外设库（Standard Peripherals Library）是对STM32芯片的一个完整的封装，包括所有标准器件外设的器件驱动器。这应该是目前使用最多的ST库。几乎全部使用C语言实现。但是，标准外设库也是针对某一系列芯片而言的，没有可移植性。 而且，很不幸的是，几年前ST公司停止了对STD库的更新，所以STD库的版本停留在了v3.5，也就是说，它不支持从STM32 L0，L4和F7开始的之后的STM32系列芯片，所以如果大家有想开发这几种芯片的想法，一定要掌握HAL或LL库。

    第二个是官方主推的HAL库，而且也是stm32cubemx默认使用的库。HAL（Hardware Abstraction Layer），中文名：硬件抽象层。HAL库是ST为STM32最新推出的抽象层嵌入式软件，可以更好的确保跨STM32产品的最大可移植性。该库提供了一整套一致的中间件组件，如RTOS，USB，TCP / IP和图形等。 
  可以说HAL库就是用来取代之前的标准外设库的。相比标准外设库，STM32Cube HAL库表现出更高的抽象整合水平，HAL API集中关注各外设的公共函数功能，这样便于定义一套通用的用户友好的API函数接口，从而可以轻松实现从一个STM32产品移植到另一个不同的STM32系列产品。HAL库是ST未来主推的库，从前年开始ST新出的芯片已经没有STD库了，比如F7系列。目前，HAL库已经支持STM32全线产品。

  使用HAL库编程，最好尽量符合HAL库编程的整体架构。

    最后一个便是年轻的LL库了，因为HAL库有个最大的缺点就是复杂程度高，执行速度慢，所以为了弥补这一缺点，官方又推出了LL库。LL库（Low Layer）是ST最近新增的库，与HAL捆绑发布，文档也是和HAL文档在一起的，比如：在STM32F3x的HAL库说明文档中，ST新增了LL库这一章节。 
  LL库更接近硬件层，对需要复杂上层协议栈的外设不适用，直接操作寄存器。其支持所有外设。可以独立使用，该库完全独立实现，可以完全抛开HAL库，只用LL库编程完成。在使用STM32CubeMX生成项目时，直接选LL库即可。如果使用了复杂的外设，例如USB，则会调用HAL库混合使用。LL库文件的命名方式和HAL库基本相同，像是STD库在cube环境中的实现。

    几种库的比较如下：（这张图是我copy的，官网实在是没找到）

            

STM32CubeMX

    ST为新的标准库注册了一个新商标：STMCube™。并且，ST专门为其开发了配套的桌面软件STMCubeMX，开发者可以直接使用该软件进行可视化配置，大大节省开发时间。 LL库和HAL库两者相互独立，只不过LL库更底层。而且，部分HAL库会调用LL库（例如：USB驱动）。同样，LL库也会调用HAL库。用户可以使用STMCubeMX直接生成对应芯片的整个项目（包括Keil v5和IAR），STMCubeMX负责给整理各种需要的源码文件。

下载软件

   看了这么多，还是不如来亲手实践一下。下面是stm32CubeMX下载链接。

    进入之后，页面如图所示：

    点击后会直接到最下面：

    然后点击ACCEPT，之后输入邮箱，会有一封邮件发给你，点击邮件中的链接就可以下载了。下载后安装好就可以开始编程了。

熟悉界面

    首先我们来看一下初始化界面（可能会被强制更新一波）：

      然后话不多说，先New一个工程。

      

在里面可以搜索到自己使用的单片机的型号（我用的是STM32F103VE系列）

选中相应的封装，点击“Start Project”

屏幕上显示了我们的单片机以及相应的引脚，首先来设置一下时钟，RCC设置，选择HSE(外部高速时钟)为Crystal/Ceramic Resonator(晶振/陶瓷谐振器)

 

然后设置一下GPIO引脚，PE5,PE6为LED1-LED2.找到对应管脚设置为GPIO_Output模式。（黄色引脚为该功能的GPIO已被用作其他功能，可以忽略。绿色表示管脚已使用）

  

STM32最高时钟为72M，在HCLK处（红色圈）输入72，软件即可自动配置。

接下来设置第三个选项卡（功能外设）：

在配置框我们可以看到有几个区域，分别对应的功能设置如下
Multimedia(多媒体)：音频视频、LCD
Control(控制)：定时器
Analog(模拟)：DAC、ADC
Connectivity(通讯连接)：串口、SPI 、I2C、USB、ETH
SYStem(系统)：DMA(直接存储器存取)、GPIO、NVIC、RCC、看门狗
middlewares(中间件): FreeRTOS、FATFS、LwIP、USB
此工程中DMA没用的不用配置，NVIC（嵌套中断向量控制器(Nested Vectored Interrupt Controller)）配置中断优先级。RCC不用配置。

设置引脚（分别为GPIO初始化电平、GPIO模式、GPIO最大速度）

可以看见，我们的引脚标签名称已经发生了变化

设置完以后，我们就可以开始Projiect -> Generate Code了，设置好如图三个方框里的，注意路径不要带有中文

第二个选项卡勾选红色圈，外设初始化为独立的C文件和头文件。

生成代码，open后找到main.c，如果呈现如图界面则表示已经完成了基本的初始化操作

谢谢大家，如有不足，请多指教。