stm32标准外设库使用详解

作者：michaelyue526

来自：http://blog.csdn.net/michaelyue526/article/details/8441956

     stm32标准外设库是stm32全系列芯片的外设驱动，有了它可以大大加速我们开发stm32。
    首先从st公司的网站下载最新的stm32标准外设库，写本文时最新的版本是V3.5.0。

    解压该zip文件，得到如下文件夹和文件
STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\
   _htmresc
   Libraries
   Project
   Utilities
   Release_Notes.html
   stm32f10x_stdperiph_lib_um.chm

    其中Libraries包含库的源代码，Project包含stm32各个外设的使用范例和一个工程模板，Utilities是使用st公司评估板的例子，stm32f10x_stdperiph_lib_um.chm教我们怎么用标准外设库。

工程目录结构
    既然准备使用32位单片机，应该是个不小项目，因此工程目录也应该做个规划。这里我推荐一下我所使用的目录结构。假设工程名字叫template，建一个名为template的文件夹，该目录下有个3个固定文件夹doc，src，include，doc用来存放工程相关的资料文件，src放源代码，在src下每个功能模块一个文件夹，include放各个模块都要使用的公共头文件。output放编译输出文件，内含两个子文件夹obj和list。

template\
   doc
   src
   include
   output\obj
             \list
      
整理库代码
    由于Libraries下的CMSIS文件夹中很多代码是和编译器及芯片相关的，导致文件夹多且深度大，不利于工程维护，实际上一个项目往往是用固定的编译器和芯片，因此有必要对库进行整理。
    在src下建立libstm32目录
    1. 把Libraries\STM32F10x_StdPeriph_Driver\下的内容拷贝到libstm32目录下
    2. 在libstm32目录下建立cmsis文件夹，把Libraries\CMSIS\CM3\CoreSupport\下的core_cm3.c，core_cm3.h；Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x\下的stm32f10x.h，system_stm32f10x.c，system_stm32f10x.h拷贝到cmsis文件夹中。
    3. 根据你所选的芯片类型将Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x\startup\arm\下对应的启动文件拷贝到cmsis文件夹中。这里我拷贝的是startup_stm32f10x_hd.s（大容量型stm32芯片的启动文件）。

   下面对该库文件做个简单介绍：
    Libraries\STM32F10x_StdPeriph_Driver\下的内容很好理解就是stm32的各个外设模块驱动代码。
    misc.h和misc.c是和CM3内核有关的NVIC和SysTick的驱动代码。   
    Libraries\CMSIS下是什么呢？cmsis英文全称:Cortex Microcontroller Software Interface Standard，是Cortex系列处理器硬件抽象层，可以理解为cortex内核的软件接口。
    core_cm3.c, core_cm3.h
    它们的目录名为CoreSupport，说明这两个文件是CM3内核支撑文件，其他使用CM3内核的芯片也可以用，不一定是stm32。这两个文件用来获取设置CM3内核，配置一些内核寄存器。
    stm32f10x.h, system_stm32f10x.c, system_stm32f10x.h和startup_stm32f10x_hd.s在DeviceSupport目录下，说明这几个文件是和具体的芯片有关的，也就是stm32芯片的支撑文件。其中stm32f10x.h是标准外设库的入口，使用标准外设库的代码中必须包含该头文件。system_stm32f10x.c, system_stm32f10x.h这两个文件提供函数用来初始化stm32芯片，配置PLL、系统时钟和内置flash接口。startup_stm32f10x_hd.s是大容量型stm32芯片的启动文件。
    
建立工程   
    使用keil MDK（我使用4.12版）在template目录下建立工程，工程名为template。选一个stm32系列的芯片，哪一个都无所谓（我选的是STM32F101RC，因为我的板子就是用这个芯片），接下来要注意的是当弹出是否拷贝启动代码到工程文件夹时要选No，因为标准外设库里已经有启动代码了。
    将UV4中project window里的顶层目录名改为template，并将第一个group名改为libstm32。把libstm32目录下所有.c和.s文件加载到工程里的libstm32。
    在src下建立一个init目录用来放置系统初始化代码。把Project\STM32F10x_StdPeriph_Template\下的stm32f10x_it.c拷贝到init文件夹中，stm32f10x_it.h，stm32f10x_conf.h拷贝到include文件夹中。
    stm32f10x_it.c，stm32f10x_it.h是中断服务程序文件。stm32f10x_conf.h是标准外设库的配置文件，对于工程中不需要的外设，可以注释掉里面的包含的头文件。这里我建议先仅留下stm32f10x_gpio.h，stm32f10x_rcc.h，misc.h，用到什么再打开什么，这样编译起来快一点，当然也可都留着。

使用stm32标准外设库
    事实上，stm32标准外设库的使用在stm32f10x_stdperiph_lib_um.chm中的How to use the Library一节中已有说明，下面我把其中的步骤罗列一下：
1. 根据所选芯片，把Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x\startup\arm中的启动代码加到工程中，这一步在上面已经做过了。
2. 在stm32f10x.h的66-73行，根据所选芯片类型，去掉相应注释，这里我去掉STM32F10X_HD行的注释（大容量型stm32芯片）。
3. 去掉105行的USE_STDPERIPH_DRIVER注释，启用stm32标准外设库。
4. 在system_stm32f10x.c的110-115行，根据所选芯片主频，去掉相应注释，默认SYSCLK_FREQ_72MHz注释已去掉，如果你的芯片主频是72MHz，就不用做修改了，这里我的芯片是36MHz，注释SYSCLK_FREQ_72MHz，去掉SYSCLK_FREQ_36MHz注释。

跑马灯程序
   现在可以使用stm32标准外设库了，下面以一个简单的跑马灯程序说明。

在init目录下建立main.c作为系统入口。

在src下建立一个bsp目录用来放置板级支持代码，建立led.c，led.h。

代码如下：
led.h

 "font-size:18px;">#ifndef _LED_H_
 #define _LED_H_

 #include

 #define LED_0     0
 #define LED_1     1
 #define LED_2     2

 void led_init(void);
 void led_on(uint32_t n);
 void led_off(uint32_t n);

 #endif

 

led.c

 "font-size:18px;">#include "stm32f10x.h"
 #include "led.h"

 void led_init(void)
 {
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
 }

 void led_on(uint32_t n)
 {
  switch (n)
  {
   case LED_0:
    GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);
    break;
   case LED_1:
    GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_7);
    break;
   case LED_2:
    GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_8);
    break;
   default:
    break;
  }
 }

 void led_off(uint32_t n)
 {
  switch (n)
  {
   case LED_0:
    GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);
    break;
   case LED_1:
    GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_7);
    break;
   case LED_2:
    GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_8);
    break;
   default:
    break;
  }
 }

 

根据不同的板子需要对该代码中的管脚进行修改，但结构是一样的。

main.c

 "font-size:18px;">#include "led.h"

 static void delay(uint32_t ms)
 {
  uint32_t count = 8000;
  while (ms--)
  {
   while (count--);
   count = 8000;
  }
 }

 int main(void)
 {
  led_init();

  for (;;)
  {
   led_on(LED_0);
   led_off(LED_1);
   led_off(LED_2);
   delay(1000);

   led_off(LED_0);
   led_on(LED_1);
   led_off(LED_2);
   delay(1000);

   led_off(LED_0);
   led_off(LED_1);
   led_on(LED_2);
   delay(1000);
  }
 }

 

    在project中建立init，bsp组，并将各种代码加入。在工程的Options中，c/c++选项卡的Include Paths中添加.\include;.\src\libstm32\cmsis;.\src\libstm32\inc;.\src\bsp;。 
    Output选项卡Select Folder for Objects中选.\output\obj。
    Listing选项卡Select Folder for Listings中选.\output\list。
    Debug选项卡选use ULINK Cortex Debugger, Run to main()打钩，这一步大家可以根据自己手上的仿真器做不同选择。
    编译运行

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