什么是CMSIS || 标准库与HAL库

什么是CMSIS || 标准库与HAL库

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/m0_74156325/article/details/139973501

本文将介绍ARM Cortex-M处理器系列的CMSIS标准，以及STM32系列微控制器的标准库与HAL库的区别和特点。同时，还将详细解释STM32系列常用库文件的功能和作用，帮助开发者更好地理解和使用这些工具。

一、ARM（Cortex Microcontroller Software Interface Standard）

ARM Cortex™微控制器软件接口标准（Cortex Microcontroller Software Interface Standard）是 Cortex-M 处理器系列的与供应商无关的硬件抽象层。使用CMSIS，可以为处理器和外设实现一致且简单的软件接口，从而简化软件的重用、缩短微控制器新开发人员的学习过程，并缩短新设备的上市时间。

ARM 是一个做芯片标准的公司，它负责的是芯片内核的架构设计，而TI、ST这样的公司，他们是根据 ARM 公司提供的芯片内核标准设计自己的芯片。所以，任何一个做 Cortex-M3 芯片，他们的内核结构都是一样的，不同的是他们的存储器容量、片上外设 IO 以及其他模块的区别。

二、标准库与HAL库

1. 寄存器

• 寄存器众多，需要经常翻阅芯片手册，费时费力；
• 提供更大的灵活性，可以随心所欲达到自己的目的；
• 深入理解单片机的运行原理，知其然更知其所以然。

2. 标准库

• 将寄存器底层操作都封装起来，提供一整套接口（API）供开发者调用
• 每款芯片都编写了一份库文件，也就是工程文件里stm32F1xx…之类的；
• 配置结构体变量成员就可以修改外设的配置寄存器，从而选择不同的功能；
• 大大降低单片机开发难度，但是在不同芯片间不方便移植。

3. HAL库（Hardware Abstraction Layer）

• ST公司目前主力推的开发方式，新的芯片已经不再提供标准库；
• 为了实现在不同芯片之间移植代码；
• 为了兼容所有芯片，导致代码量庞大，执行效率低下。

三、常见文件意义

• startup_stm32f102xb.s：启动文件，用于初始化硬件、设置堆栈和中断向量表，然后跳转到 C/C++ 的主程序入口点（main 函数）。
• stm32f1xx_it.c：中断服务例程文件，它包含了处理各种中断的 C 语言函数实现，例如定时器中断、外部中断等
• system_stm32f1xx.c：定义了系统初始化函数 SystemInit 和系统时钟更新函数 SystemCoreClockUpdate
• sm32f1xx_hal.c：HAL库初始化、系统滴答、HAL库延时等相关函数
• stm32f1xx_hal_cortex.c：内核通用函数定义和声明，如NVIC、MPU、系统软复位、Systick等，其实主要是对core_cm3.h 文件的相关函数再次封装。
• 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
• stm32f103xb.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、外设判定
• stm32f1xx_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
• stm32hxx_hal_def.h：包含HAL库通用的枚举类型数据和宏定义
• stm32f1xx_hal_ppp.c：某任意外设驱动源码，PPP表示任意外设
• stm32f1xx_hal_ppp_ex.c：主要是存放外设的扩展（特殊）功能的驱动源码，PPP表示任意外设