干貨 | 了解庫開發(fā),我們從STM32標(biāo)準(zhǔn)庫學(xué)起
?摘要:從STM32新建工程、編譯下載程序出發(fā),讓新手由淺入深,盡享STM32標(biāo)準(zhǔn)庫開發(fā)的樂趣。?自從CubeMX等圖像配置軟件的出現(xiàn),同學(xué)們往往點(diǎn)幾下鼠標(biāo)就解決了單片機(jī)的配置問題。對于追求開發(fā)速度的業(yè)務(wù)場景下,使用快速配置軟件是合理的,高效的,但對于學(xué)生的學(xué)習(xí)場景下,更為重要的是知其然并知其所以然。以下是學(xué)習(xí)(包括但不限于)嵌入式的三個重要內(nèi)容,1、學(xué)會如何參考官方的手冊和官方的代碼來獨(dú)立寫自己的程序。2、積累常用代碼段,知道哪里的問題需要哪些代碼處理。3、跟隨大佬步伐,一步一個腳印。首先:我們都知道編程時一般查的是《參考手冊》,而進(jìn)行芯片選型或需要芯片數(shù)據(jù)時,查閱的是《數(shù)據(jù)手冊》。此外市面上所有關(guān)于STM32的書籍都是立足于前二者( Cortex內(nèi)核手冊)進(jìn)行編著。其次:要分清什么是內(nèi)核外設(shè)與內(nèi)核之外的外設(shè),為了便于區(qū)分,按照網(wǎng)上的一種說法,將“內(nèi)核之外的外設(shè)”以“處理器外設(shè)”代替。再者:如今很少使用標(biāo)準(zhǔn)庫了,都是HAL庫,但作為高校目前教學(xué)方式,我們將以STM32f10xxx為例對標(biāo)準(zhǔn)庫開發(fā)進(jìn)行概覽。
一、STM32 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
STM32f10xxx 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)內(nèi)核IP
從結(jié)構(gòu)框圖上看,Cortex-M3 內(nèi)部有若 干個總線接口,以使 CM3 能同時取址和訪內(nèi)(訪問內(nèi)存),它們是:指令存儲區(qū)總線(兩條)、系統(tǒng)總線、私有外設(shè)總線。有兩條代碼存儲區(qū)總線負(fù)責(zé)對代碼存儲區(qū)(即 FLASH 外設(shè))的訪問,分別是?I-Code 總線和?D-Code 總線。I-Code 用于取指,D-Code 用于查表等操作,它們按最佳執(zhí)行速度進(jìn)行優(yōu)化。系統(tǒng)總線(System)用于訪問內(nèi)存和外設(shè),覆蓋的區(qū)域包括 SRAM,片上外設(shè),片外 RAM,片外擴(kuò)展設(shè)備,以及系統(tǒng)級存儲區(qū)的部分空間。私有外設(shè)總線負(fù)責(zé)一部分私有外設(shè)的訪問,主要就是訪問調(diào)試組件。它們也在系統(tǒng)級存儲區(qū)。還有一個 DMA 總線,從字面上看,DMA 是 data memory access 的意思,是一種連接內(nèi)核和外設(shè)的橋梁,它可以訪問外設(shè)、內(nèi)存,傳輸不受 CPU 的控制,并且是雙向通信。簡而言之,這個家伙就是一個速度很快的且不受老大控制的數(shù)據(jù)搬運(yùn)工。處理器外設(shè)(內(nèi)核之外的外設(shè))
從結(jié)構(gòu)框圖上看,STM32 的外設(shè)有 串口、定時器、IO 口、FSMC、SDIO、SPI、I2C 等,這些外設(shè)按 照速度的不同,分別掛載到 AHB、APB2、APB1 這三條總線上。二、寄存器
什么是寄存器?寄存器是內(nèi)置于各個 IP 外設(shè)中,是一種用于配置外設(shè)功能的存儲器,并且有想對應(yīng)的地址。一切庫的封裝始于映射。是不是“又臭又長”,如果進(jìn)行寄存器開發(fā),就需要懟地址以及對寄存器進(jìn)行字節(jié)賦值,不僅效率低而且容易出錯。來,開個玩笑。你也許聽說過“國際 C 語言亂碼大賽(IOCCC)”下面這個例子就是網(wǎng)上廣為流傳的 一個經(jīng)典作品:#include?
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