关于STM32的固件库

对于51核的8位单片机我们在进行开发时，我们是直接进行配置单片机的寄存器，控制芯片的工作方式。只要我们明白寄存器各位的功能和设置方法，直接进行赋值就可以了。

不存在固件库的问题。那么使用ARM 32位 CORTEX -M3核心的STM32芯片为什么有固件库呢？

当然在使用STM32时也可以像51那样脱离固件库，自己进行配置开发。

对于SMT32因为其外设资源非常的丰富，必然带来寄存器的数量十分庞大并且比较复杂，这时直接配置寄存器方式的就会带来：

开发速度慢

程序可读性差

这两个缺陷会直接影响开发效率，程序的维护和交流。而库开发方式能很好的弥补这两个缺陷。

两种思路的对比：

相对于库开发的方式，直接配置寄存器的方式生成的代码量的确会少一点，但是SMT32有充足的资源，权衡库的优势与不足，绝大部分时候，我们愿意牺牲一点资料，选择库开发。

一般只在对代码运行时间要求极其苛刻的地方，才使用直接配置寄存器的方式替代。如频繁调用中断服务程序。

STM32结构及库层次关系

基于CORTEX的某系列芯片采用的内核都是相同的，区别是核外的片上外设的差异，这些差异导致软件在同内核，不同外设的芯片上移植的困难。为解决不同芯片厂商生产的CORTEX微控制器软件的兼容性问题，ARM与芯片厂商建立了CMSIS标准。即

Cortex MicroController software Interface Standard ；CORTEX 微控制器软件接口标准

CMSIS包括了：

内核函数层：其中包含用于访问内核寄存器的名称、地址定义，主要由ARM公司提供。

设备外设访问层：提供了片上的核外外设的地址和中断定义，主要由芯片生产商提供。

CMSIS层位于硬件层与操作系统或用户层之间，提供了芯片生产商无关的硬件抽象层，可以为借口外设、实时操作系统提供简单的处理器软件接口，屏蔽了硬件差异，这对软件的移植是有极大的好处的。

STM32的库，就是按照CMSIS标准建立的。

固件库主要文件说明：

-htmresc： LOGO

Libraries :   驱动库的源代码及启动文件

Project :用驱动库写的例子个一个工程模板

Utilities：基于STM官方开发板的例子

Release_Notes.html：库版本更新说明

stm32f10x_stdperiph_lib_um.chm：库帮助文件

Core_cm3.c和core_cm3.h

作用：为采用CORTEX—M3核的芯片商设计的芯片外设提供一个进入M3内核的接口。

     只要是采用了M3的核，不同公司的芯片的这两个文件是相同。

这两个文件在我们的工程文件是不可缺少的。

System_stm32f10x.c文件

是由ST公司提供的。功能是设置系统时钟和总线时钟。M3比51单片机复杂的多，它不像51直接接一个8M的晶振就可以工作了，我们还要通过M3核的核内寄存器对8M的时钟进行倍频、分频，或者使用芯片内部的时钟。所有的外设都与时钟的频率相关，所以这个文件的时钟配置是很关键的。

在实现系统时钟的时候要用到PLL（锁相环），这就需要操作寄存器，寄存器都是以存储器映射的方式来进行访问的，所以该文件中包含了stm32f10x.h这个头文件。

Stm32f10x.h文件

是一个很重要很底层的文件

所有的处理器厂商都会将对内存的操作封装成一个宏，即我们通常说的寄存器，并且把这些实现封装成一个系统文件，包含在相应的开发环境中。这样在开发自己的应用程序时只要将这个文件包含进来就可以了。

启动文件

Libraries/CMSIS/core/CM3/startup/arm文件夹下由汇编编写的系统启动文件，不同的文件对应不同的芯片型号。

文件名的英文缩写的意义如下：

Cl：互联型产片，STM32F105/107系列

Vl: 超值型产品，STM32F100系列

Xl: 超高容量产品，STM32F101/103系列

Ld: 低密度产品，FLASH小于64K

Md: 中密度产品，FLASH=64 or 128K

Hd: 高密度产品，FLASH大于128K

启动文件是任何处理器在上电复位后最先运行的一段汇编程序。在我们编写的C代码开始运行之前，需要由汇编语言为C语言的运行建立一个合适的环境，接下来才能运行我们的程序。所以要把启动文件添加进我们的工程中去。

启动文件的作用：

1、初始化堆栈指针SP；

2、初始化程序计数器指针PC；

3、设置堆、栈的大小

4、设置异常向量表的入口地址

5、配置外部SRAM作为数据存储器

6、设置C库的分支入口___main

7、在3.5版本的启动文件中还调用了在system_stm32f10x.c文件中的SystemIni（）函数配置系统时钟，在旧的版本中需要用户进入main函数自己调用这个函数。

Inc和src

位于libraries/STM32F10X_StdPeriph_Driver文件夹下，inc即include的缩写，src即source的缩写。属于CMSIS的设备外设函数部分。这些外设是芯片制造商在M3核外加进去的。

在src和inc文件夹中是ST公司针对每个STM32外设编写的库函数文件，每个外设对应一个.c和.h文件。在进行开发时，可以用到那个模块就将那两个文件包含到工程中。

还有一个很特别的misc.c文件，这个文件提供了外设对内核的NVIC（中断向量控制器）的访问函数 ，在配置中断时，必须把这个文件添加到工程中。

Stm32f10x_it.c 和 stm32f10x_conf.h文件

Stm32f10x_it.c ，专门用来编写中断服务函数的，在我们修改前，这个文件已经定义了一些系统异常的接口，其他的普通中断服务函数由我们自己添加。这些中断函数的入口不是我们随意可以定的，可以去汇编启动文件中找到。

stm32f10x_conf.h，这个文件被包含进stm32f10x.h文件。用来配置使用了什么外设的头文件，用这个头文件可以很方便的增加或删除外设驱动函数库。

库文件之间的关系

库文件直接包含进工程即可，有些文件则需要我们根据使用到的功能进行配置。

各个文件在库工程中的层次或关系

stm32f10x_stdperiph_lib_um.chm：库帮助文件

库函数就是STM32的库文件中为我们编写好的函数接口，我们只要调用这些库函数，就能对STM32进行配置，达到控制的目的。

调用函数式必须知道：函数的功能、可传入的参数及其意义和函数的返回值。

库函数提供的函数的数量也是极其庞大的，这时就需要好好的利用这个库帮助文件，进行查找。同时由于每个函数和数据类型都是按照“见名知义”的原则编写的，这样名称比较长，在进行输入时很容易出错，也可以在开发软件时，在用到库函数的时候，直接把帮助文件中的函数复制到工程文件中，避免出错。

以上内容节选至《野火》，感谢分享。

看了STM32的库才发现，原来嵌入式C语言程序应该这样来编写，可以如此的简洁流畅与优美。对一个系统架构的构思，对每个细节表达，对指针，变量，函数，纯熟的应用。对库的编写者深深折服，看到了大师的风范。相见恨晚。