如何快速上手使用STM32库函数

Posted 2020-08-19 Ch_Y_Q

一、背景
    如前文所述，利用标准库函数的好处在于，可以快速开发，不用去对着数据手册，小心翼翼的一位一位的配置那
些繁复的寄存器，因为这些工作意法半导体已经找了一些顶级的工程师帮你做了，杰作既是其库函数。当然，有些代码
考虑到低功耗，或者需要极小的ROM，就不能使用库函数，而这即是通常说的，"高度定制化"，牺牲开发时间来获取更
高代码效率，这个需要自己权衡。
    本文以STM32之DMA库函数为例，即如何快速使用STM32库函数做个简述及记录。

二、正文
    首先去官网或者论坛下载STM32的官方库，解压出来，会发现里面是各种".c"".h"，文件，不需要所有文件
　　 一股脑的照单全收，只需要复制一些自己需要的即可，
    1、 新建一个可用的工程（废话:-D)，然后将库函数的".c"".h"文件加入到自己的工程内，并使其编译通过；
        最基本的工程所需要的库函数文件有:
        "startup_stm32f10x_hd.s" --> 启动文件；
        "system_stm32f10x.c" --> 常用来设置初始化时钟，里面的“SystemInit()”函数在启动文件内调用；
        "misc.c" --> Cotex-M3内核常用的配置文件，譬如其内包含NVIC配置库函数等等； 
        "stm32f10x_rcc.c" --> 时钟配置相关文件，里面包含了时钟配置库函数； 

        以DMA函数为例，将"stm32f10x_dma.c"，"stm32f10x_dma.h"文件放入指定文件夹内，然后加入已有
　　　　　工程，在主函数内尝试调用最简单的一个库函数，并编译通过，然后主函数删除测试调用的库函数。

    2、 先别急着去看库函数有哪些具体的库函数，更别急着去跟库函数的代码，首先去看STM32的技术手册关于DMA
　　　　 的内容，弄清楚DMA是一个什么结构，寄存器大概需要配置哪些，了解寄存器的时候不需要深究每一位，只需要
　　　　 明白每个寄存器控制哪些功能即可。

    3、 看完了STM32手册内关于DMA的介绍，就可以去解析库函数代码了。
        一般库函数代码的参数都是一个地址，一个包含配置信息的结构体参数，如DMA初始化库函数：
        /**
          * @brief  Initializes the DMAy Channelx according to the specified
          *         parameters in the DMA_InitStruct.
          * @param  DMAy_Channelx: where y can be 1 or 2 to select the DMA and 
          *   x can be 1 to 7 for DMA1 and 1 to 5 for DMA2 to select the DMA Channel.
          * @param  DMA_InitStruct: pointer to a DMA_InitTypeDef structure that
          *         contains the configuration information for the specified DMA Channel.
          * @retval None
          */
        void DMA_Init(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, DMA_InitTypeDef* DMA_InitStruct);
        每个库函数之前都会有说明该库函数的功能是什么，传入的参数值得作用是什么，传入什么参数会被认定为有效
　　　　　参数以及返回值等等信息。
        对于传入的参数，有些会比较复杂，往往不是开头的只言片语就能介绍完整，此时你需要深入跟进库函数代码，
　　　　 看它拿这个参数具体做了什么。还是以此函数为例，第一个参数结构体如下：

        typedef struct
        {
          __IO uint32_t CCR;
          __IO uint32_t CNDTR;
          __IO uint32_t CPAR;
          __IO uint32_t CMAR;
        } DMA_Channel_TypeDef;
        此时就很明了了，每个DMA通道都会有单独独立的寄存器，第一个参数即包含了这些独立寄存器的地址。
        而那些所有DMA通道共用的寄存器则不在该参数内，也不需要在该参数内。所以其在参数说明中做了如下
        说明：
        /*
         * @param  DMAy_Channelx: where y can be 1 or 2 to select the DMA and 
         *   x can be 1 to 7 for DMA1 and 1 to 5 for DMA2 to select the DMA Channel.
         */

        接着分析第二个参数结构体，一般该结构体包含了配置DMA的所有参数信息，具体如下：
        typedef struct
        {
            uint32_t DMA_PeripheralBaseAddr;
            uint32_t DMA_MemoryBaseAddr;    
            uint32_t DMA_DIR;               
            uint32_t DMA_BufferSize;        
            uint32_t DMA_PeripheralInc;     
            uint32_t DMA_MemoryInc;         
            uint32_t DMA_PeripheralDataSize;
            uint32_t DMA_MemoryDataSize;    
            uint32_t DMA_Mode;              
            uint32_t DMA_Priority;          
            uint32_t DMA_M2M;               
        }DMA_InitTypeDef;
        这个一眼望去，真的是俩眼懵逼，还是按着套路来（23333），进入库函数看每个参数做了什么。
        tmpreg |= DMA_InitStruct->DMA_DIR | DMA_InitStruct->DMA_Mode |
                  DMA_InitStruct->DMA_PeripheralInc | 
　　　　　　　　　　 DMA_InitStruct->DMA_MemoryInc |
                  DMA_InitStruct->DMA_PeripheralDataSize | 
　　　　　　　　　　　DMA_InitStruct->DMA_MemoryDataSize |
                  DMA_InitStruct->DMA_Priority | DMA_InitStruct->DMA_M2M;
        /* Write to DMAy Channelx CCR */
        DMAy_Channelx->CCR = tmpreg;
        看到这里，这里这么多参数，全部设置给了一个叫CCR的寄存器，接着我们查查这个CCR寄存器都设置了什么：
        DMA通道x配置寄存器(DMA_CCRx)，定位到这个寄存器，再加上每个参数32位所处的位数则可以确定该结构体
　　　　 每个成员代表了什么，其他参数亦如此。
　　　　 确定了所有的参数所控制的功能后，这时就可以按照自己的需求去传入正确的参数做相应的配置。
        这里我想插一句，既有些新学STM32的朋友，我也曾算是一个，就觉着使用库函数而不去配置每个寄存器，会觉
　　　　 着心里不踏实，不能学到真正的STM32技术，而就刚刚所做的一系列动作来看，其实是误解了，利用库函数，同
　　　　 样的你也得去深入的了解STM32的技术手册，所以并不存在不能学到实际技术之说。
　　　　 技术一直在更新，老的技术也一直在沉淀稳定，我们只需站在巨人的肩膀上，就可以看的更高更远，何苦还需要
　　　　 浪费时间和精力自己去做别人已经做好的事情呢。:-D

    4、 解析完所有的函数后，此时即可以利用库函数去实现自己的功能逻辑啦。

    至此，记录完毕。

记录时间：2016年11月11日
记录地点：深圳WZ