HAL库学习

CMSIS简介

CMSIS：Cortex Microcontroller Software Interface Standard，微控制器软件接口标准。由ARM和其合作的芯片厂商（ST、NXP）、软件工具厂商（KEIL、IAR），共同制定的标准。

• 用户层（用户代码）
• 中间层（CMSIS）
• 硬件层

HAL库简介

ST公司为了方便用户开发STM32芯片，提供了三种库：

1. 标准外设库（Standard Peripheral Libraries）
2. HAL库（硬件抽象层）：Hardware Abstraction Layer
3. LL库：Low Layer

直接操作寄存器：执行效率高，但时间成本高。
标准外设库：仅支持F0/1/2/3/4/L1，且目前已经停止维护。
HAL库：全系列兼容，ST目前主推的库，兼容性、易移植性，执行效率较低。
LL库：全系列兼容，与HAL库捆绑发布，轻量级，效率高，不匹配部分复杂外设。

获取STM32Cube固件包

STM32Cube固件包是ST公司根据CMSIS，制定的CMSIS Pack，不同公司推出的Pack是不一样的。

访问ST公司的官网：https://www.st.com/content/st_com/en.html
搜索STM32Cube

• BSP：板级支持包，用于适配ST官方的开发板（可参考）。
• CMSIS：符合CMSIS的组件，包括：DSP库、Cortex-M内核及其设备文件、微控制器专用头文件、启动文件、专用系统文件等。
• STM32F1xx_HAL_Driver：HAL库外设驱动源码，包括F1系列HAL库源文件和头文件。

CMSIS文件夹关键文件

Device文件夹

• stm32f1xx.h：是所有F1系列的顶层头文件，通过条件编译来包含某个芯片的头文件，定义通用的枚举类型，定义通用的宏定义。
• stm32f103xe.h：包含：中断编号定义，外设寄存器结构体类型定义、寄存器映射、寄存器位定义、外设判断。
• startup_stm32f103xe.s：大容量F103系列芯片的启动文件。
• system_stm32f1xx.c/.h：定义了系统初始化函数SystemInit和系统时钟更新函数SystemCoreClockUpdate。

HAL库框架结构

HAL库文件介绍

• hal.c/h：HAL库初始化、系统地点、HAL库延时等相关函数。
• hal_conf.h：HAL库的用户配置文件，用于裁剪HAL库，配置晶振参数等。
• hal_def.h：包含HAL库通用的枚举类型数据和宏定义
• hal_cortex.h/c：内核通用函数定义和声明，如NVIC、MPU、系统软复位、systick等，主要是对core_cm3.h文件的相关函数再次封装。
• ppp.c：任意外设驱动源码
• ll_ppp.c：LL库驱动源码在hal_ppp.c或hal_ppp_ex.c中调用

如何使用HAL库