STM32外設(shè)庫文件分析(V3.5)

1._htmresc 里面有兩個(gè)logo,沒用，刪除。

2.Release_Notes.html 發(fā)行版本，可以看到各個(gè)版本的發(fā)行時(shí)間，修改內(nèi)容。

3.Utilities 里面是一些測試C文件，評(píng)估使用。

4.stm32f10x_stdperiph_lib_um.chm 幫助文件。

5.Project 文件夾有個(gè)模版和一個(gè)例程。以工程模式提供。

6.Libraries 文件夾下面包括兩個(gè)文件夾：

CMSIS Cortex Microcontroller Software Interface Standard

CM3

CoreSupport：core_cm3.c core_cm3.h

DeviceSupport

ST

STM32F10x：stm32f10x.h，system_stm32f10x.c，system_stm32f10x.h startup

arm：啟動(dòng)文件

Documentation：Cortex Microcontroller Software Interface Standard 發(fā)行版本記錄

STM32F10x_StdPeriph_Driver

根據(jù)需要和開發(fā)環(huán)境對文件進(jìn)行了一些精簡，精簡后的內(nèi)容：

CMSIS Cortex Microcontroller Software Interface Standard

CoreSupport

Core_cm3.c:

STM32從3.0庫開始引入了CMSIS，CMSIS是Cortex微控制器軟件接口標(biāo)準(zhǔn)（Cortex MicroController Software Interface Standard）的縮寫，

這個(gè)是ARM定制的一個(gè)用于Cortex-M系列的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，主要是為了提供通用api接口來訪問內(nèi)核和一些片上外設(shè)，提高代碼的可移植性。

CMSIS有三個(gè)層：

核內(nèi)外設(shè)訪問層 Core Peripheral Access Layer（CPAL），

中間件訪問層 Middleware Access Layer（MWAL），

設(shè)備訪問層 Device Peripheral Access Layer（DPAL）。

CPAL用于訪問內(nèi)核的寄存器和組件，如NVIC，調(diào)試系統(tǒng)等。該層是由ARM實(shí)現(xiàn)的。

MWAL用于對中間件的訪問，現(xiàn)在該層還未實(shí)現(xiàn)。（也不知道所謂的中間層是什么東西）。

DPAL用于定義一些硬件寄存器的地址和一些外設(shè)訪問函數(shù)，由芯片制造商實(shí)現(xiàn)。

CPAL層的實(shí)現(xiàn)就是Core_cm3.c文件，DPAL層的實(shí)現(xiàn)就是system_stm32f10x.c文件（似乎還應(yīng)該加上外設(shè)的函數(shù)庫）。

接下來就來了解一下Core_cm3.c里面有什么東東：

首先是匯編關(guān)鍵字__ASM和__INLINE的宏定義，支持不同的編譯器。由于使用的是Keil，所以就只看第一種，__CC_ARM。

這里面的函數(shù)調(diào)用都只符合ARM過程調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)的，如R0到R3用作參數(shù)和返回值傳遞，這也是這里面唯一用到的。

此外，在Keil中使用了__asm關(guān)鍵字后，編譯器不會(huì)為函數(shù)增加返回指令，所以需要自己編寫返回命令，也就是每個(gè)函數(shù)后面的 bx lr。

1. __ASM uint32_t __get_PSP(void)：獲取進(jìn)程堆棧指針PSP。

2. __ASM void __set_PSP(uint32_t topOfProcStack)：設(shè)置PSP。

3. __ASM uint32_t __get_MSP(void)：獲取主堆棧指針MSP。

4. __ASM void __set_MSP(uint32_t mainStackPointer)：設(shè)置MSP。

5. __ASM uint32_t __REV16(uint16_t value)：反轉(zhuǎn)半字中字節(jié)順序，如0xABCD反轉(zhuǎn)后得到0xCDAB。

6. __ASM int32_t __REVSH(int16_t value)：反轉(zhuǎn)字節(jié)順序，并做符號(hào)拓展。

就是在__REV16函數(shù)得到的結(jié)果上再進(jìn)行一次符號(hào)拓展。這兩個(gè)函數(shù)主要是方便進(jìn)行大小端的切換。

7. __ASM void __CLREX(void)：清除由LDREX指令造成的互斥鎖。LDREX和STREX是Cortex用來實(shí)現(xiàn)互斥訪問，

保護(hù)臨界資源的指令，LDREX執(zhí)行后，只有離它最近的一條存儲(chǔ)指令（STR，STREX）才能執(zhí)行，其他的存儲(chǔ)指令都會(huì)被駁回，

而CLREX就是用于清除互斥訪問狀態(tài)的標(biāo)記。

8. __ASM uint32_t __get_BASEPRI(void)：獲取BASEPRI寄存器的值，

優(yōu)先級(jí)號(hào)高于該寄存器的中斷都會(huì)被屏蔽（優(yōu)先級(jí)號(hào)越大，優(yōu)先級(jí)越低），為零時(shí)不屏蔽任何中斷。

9. __ASM void __set_BASEPRI(uint32_t basePri)：設(shè)置BASEPRI的值。

10. __ASM uint32_t __get_PRIMASK(void)：PRIMASK是一個(gè)只有一位的寄存器，置位時(shí)屏蔽絕大部分的異常中斷，

只剩下NMI和HardFault可以響應(yīng)。

11. __ASM void __set_PRIMASK(uint32_t priMask)：設(shè)置PRIMASK的值。

12. __ASM uint32_t __get_FAULTMASK(void)：FAULTMASK也是一個(gè)只有一位的寄存器，為1時(shí)只有NMI才能響應(yīng)，

其他異常與中斷全部被屏蔽。

13. __ASM void __set_FAULTMASK(uint32_t faultMask)：設(shè)置FAULTMASK的值。

14. __ASM uint32_t __get_CONTROL(void)：獲取CONTROL的值。寄存器CONTROL只有兩位。

CONTROL[0]選擇特權(quán)級(jí)別，0為特權(quán)級(jí)，1為敵用戶級(jí)。CONTROL[1]用于選擇堆棧指針，0為MSP，1為PSP。

15. __ASM void __set_CONTROL(uint32_t control)：設(shè)置CONTROL寄存器的值。

BASEPRI，PRIMASK，F(xiàn)AULTMASK，CONTROL都只能在特權(quán)模式下被修改。

C++的關(guān)鍵字 asm

微軟詳述:

__asm關(guān)鍵字啟動(dòng)內(nèi)聯(lián)匯編并且能寫在任何c/c++合法語句之處.它不能單獨(dú)出現(xiàn).

它必須接匯編指令、一組被大括號(hào)包含的指令或一對空括號(hào).術(shù)語“__asm 塊”在這里是任意一個(gè)指令或一組指令無論是否在括號(hào)內(nèi)。

以下代碼片段是在括號(hào)內(nèi)的一個(gè)簡單的__asm塊。

__asm

{

mov al, 2

mov dx, 0xD007

out al, dx

}

另一種方法是，你可以在每個(gè)匯編指令前放置__asm

__asm mov al, 2

__asm mov dx, 0xD007

__asm out al, dx

因?yàn)開_asm關(guān)鍵字是一個(gè)語句分隔符，你也可以將匯編指令放在同一行：

__asm mov al, 2 __asm mov dx, 0xD007 __asm out al, dx

以上三個(gè)的例子產(chǎn)生相同的代碼，但是第一種風(fēng)格（把__asm塊用括號(hào)括起來）有一些優(yōu)勢。

括號(hào)可以清晰的將C或C++代碼和匯編代碼分開，并且避免了不必要的重復(fù)__asm關(guān)鍵字。括號(hào)也能避免模糊性。

如果你想在__asm塊的同一行放置一個(gè)C或C++語句，你必須將塊用括號(hào)括起來。

沒有括號(hào)，編譯器不能告訴匯編代碼在哪里停止而C或C++代碼在哪里開始。

最后，因?yàn)樵诶ㄌ?hào)的文字有和原始MASM一樣的格式，你能輕松的從一個(gè)已有的MASM源文件里剪切和黏貼文字到文件來。

不同于C和C++的括號(hào)，包含__asm塊的括號(hào)對變量的作用域并沒有效果。你也能嵌套__asm塊，嵌套對變量作用域也沒有效果。

core_cm3.h：里面包含了一些內(nèi)聯(lián)函數(shù)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是核心的外設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，大概包括：NVIC，SCB，ITM，CoreDebug，SysTick.

對以上設(shè)備進(jìn)行設(shè)置的函數(shù)也在這個(gè)頭文件里，以靜態(tài)內(nèi)聯(lián)函數(shù)的形式出現(xiàn)，例如 static __INLINE uint32_t NVIC_GetPriority(IRQn_Type IRQn)，

其中，__INLINE 是__inline 的替代。 靜態(tài)函數(shù) static 聲明。

Core_cm3.c 文件中定義的函數(shù)聲明也在這個(gè)文件中。

invlude包含指令不僅僅限于.h頭文件，可以包含任何編譯器能識(shí)別的C/C++代碼文件，包括.c,.hpp,.cpp,.hxx,.cxx等，甚至.txt,.abc等等都可以。

　　 預(yù)處理器發(fā)現(xiàn) #include 指令后，就會(huì)尋找后跟的文件名并把這個(gè)文件的內(nèi)容包含到當(dāng)前文件中。

被包含文件中的文本將替換源代碼文件中的#include 指令，

就像你把被包含文件中的全部內(nèi)容鍵入到源文件中的這個(gè)位置一樣。

DeviceSupport

stm32f10x.h：

新版的固件庫V3.0以上 main等源文件中不再直接包含stm32f10x_conf.h，

而是stm32f10x.h，stm32f10x.h則定義了啟動(dòng)設(shè)置，以及所有寄存器宏定義，

此文件中需要注意的有：

1、device選擇

#if !defined (STM32F10X_LD) && !defined (STM32F10X_LD_VL) && !defined (STM32F10X_MD)

&& !defined (STM32F10X_MD_VL)&& !defined (STM32F10X_HD) && !defined (STM32F10X_HD_VL)

&& !defined (STM32F10X_XL) && !defined (STM32F10X_CL)

/* #define STM32F10X_LD */ /*!< STM32F10X_LD: STM32 Low density devices */

/* #define STM32F10X_LD_VL */ /*!< STM32F10X_LD_VL: STM32 Low density Value Line devices */

/* #define STM32F10X_MD */ /*!< STM32F10X_MD: STM32 Medium density devices */

/* #define STM32F10X_MD_VL */ /*!< STM32F10X_MD_VL: STM32 Medium density Value Line devices */

/* #define STM32F10X_HD */ /*!< STM32F10X_HD: STM32 High density devices */

/* #define STM32F10X_HD_VL */ /*!< STM32F10X_HD_VL: STM32 High density value line devices */

/* #define STM32F10X_XL */ /*!< STM32F10X_XL: STM32 XL-density devices */

/* #define STM32F10X_CL */ /*!< STM32F10X_CL: STM32 Connectivity line devices */

#endif

#if !defined (STM32F10X_LD) && !defined (STM32F10X_LD_VL)

&& !defined (STM32F10X_MD) && !defined (STM32F10X_MD_VL)

&& !defined (STM32F10X_HD) && !defined (STM32F10X_HD_VL)

&& !defined (STM32F10X_XL) && !defined (STM32F10X_CL)

#error "Please select first the target STM32F10x device used in your application (in stm32f10x.h file)"

#endif

如果都沒有定義，編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)。

2、外設(shè)宏定義USE_STDPERIPH_DRIVER

#if !defined USE_STDPERIPH_DRIVER

#endif

注意stm32f10x.h文件的后面有這樣的代碼，大概8300行左右：

#ifdef USE_STDPERIPH_DRIVER

#include "stm32f10x_conf.h"

#endif

stm32f10x_conf.h中包含了所有外設(shè)的頭文件，因此任意源文件只要包含了stm32f10x.h，就可以在源文件調(diào)用任意外設(shè)的函數(shù)。

3、外部時(shí)鐘頻率選擇

#if !defined HSE_VALUE

#ifdef STM32F10X_CL

#define HSE_VALUE ((uint32_t)25000000)

#else

#define HSE_VALUE ((uint32_t)8000000)

#endif

#endif

注意STM32F10X_CL，STM32F10X_CL是stm32f105 和stm32f107 互聯(lián)型的device，

用到此器件外部要選用25MHz的晶體，此處默認(rèn)的外部8MHz的晶體

4.stm32f10x.h包含了這些頭文件，include"stm32f10x.h",就不用包含下面這些了。

#include "core_cm3.h"

#include "system_stm32f10x.h"

#include

system_stm32f10x.c:

這個(gè)文件中包含系統(tǒng)上電復(fù)位之后時(shí)鐘設(shè)置要調(diào)用的函數(shù):

SystemInit()系統(tǒng)初始化,系統(tǒng)上電復(fù)位,main()在啟動(dòng)其它分支程序以前調(diào)用的函數(shù)。

SetSysClock()，被SystemInit()函數(shù)調(diào)用，設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘頻率，根據(jù)宏定義選擇系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)鐘頻率。

SetSysClockTo24

SetSysClockTo36

SetSysClockTo48

SetSysClockTo56

SetSysClockTo72

SetSysClockToHSE

system_stm32f10x.h 源文件函數(shù)聲明的頭文件。

startup文件夾包含各個(gè)系列的啟動(dòng)代碼，用戶應(yīng)該根據(jù)自己的芯片類型來選擇啟動(dòng)代碼。

STM32F10x_StdPeriph_Driver

inc：頭文件沒什么好說的了，一個(gè)頭文件對用一個(gè)源文件，包括函數(shù)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的的一些聲明

src：這一層就是Device Peripheral Access Layer（DPAL）了，看看名字就知道是關(guān)于哪個(gè)設(shè)備的，沒什么

說的。唯一有一個(gè)例外就是misc.c文件，STM32 V3.5版本的庫函數(shù)中沒有原來版本中單獨(dú)對于NVIC(中斷向量嵌套)的外設(shè)驅(qū)動(dòng)，

把NVIC的外設(shè)驅(qū)動(dòng)放在了misc.c中，實(shí)際上是代替原來的stm32f10x_nvic.c.