STM32基于標準庫函數和HAL庫編程差異

ID:1034553 · 發表于 2022-6-15 00:22

（一）開發方式
1.配置寄存器
2.庫函數
3.HAL庫
（二）庫函數與HAL庫對比
1.串口通信實驗
2.庫函數與HAL庫比較
（三）總結
（一）開發方式
1.配置寄存器
很多人學習51單片機開發的時候，基本都是直接操作寄存器進行單片機的控制，但是當他們轉向STM32開發的時候，直接操作寄存器不是那么容易了，因為STM32的寄存器數量是51單片機的許多倍，開發時經常需要翻查芯片的數據手冊，此時直接操作寄存器就變得非常的費力了。
但是寄存器是最接近硬件的部分，直接操作寄存器能夠很容易的實現自己想要的功能，并且遇到問題時能夠知道是哪個寄存器的配置出現了問題，這種開發方式雖然十分麻煩但卻讓人能夠深入理解單片機的運行原理。
2.庫函數
由于寄存器開發難度很大，因此ST公司就專門編寫了芯片的庫函數（固件庫），將一些常用量的宏定義和一些外設也通過結構體變量封裝起來，如GPIO口時鐘等。所以我們只需要配置結構體變量成員就可以修改外設的配置寄存器，從而選擇不同的功能。
標準外設庫（Standard Peripherals Library）是對STM32芯片的一個完整的封裝，包括所有標準器件外設的器件驅動器。這應該是目前使用最多的ST庫，幾乎全部使用C語言實現。但是，標準外設庫也是針對某一系列芯片而言的，沒有可移植性。
3.HAL庫
HAL(HardwareAbstraction Layer)是硬件的抽象層，它表現出更高的抽象整合水平，HAL API集中關注各外設的公共函數功能，這樣便于定義一套通用的對用戶友好的API函數接口，從而可以輕松實現從一個STM32產品移植到另一個不同的STM32系列產品。下圖是HAL庫的整體框架。
HAL庫是ST未來主推的庫，從前年開始ST新出的芯片已經沒有STD庫了，比如F7系列。現在，ST主推HAL庫，目前，HAL庫已經支持STM32全線產品。總的來說，HAL庫相對于庫函數層次架構更加清晰，更加抽象。
（二）庫函數與HAL庫對比
1.串口通信實驗
庫函數主要代碼
HAL庫主要代碼
2.庫函數與HAL庫比較
庫函數配置好串口以后，當串口接收到數據再發送給上位機時需要循環發送，但是HAL庫就直接調用HAL_UART_Transmit函數就能直接將串口的數據發給上位機。
庫函數的串口通信函數只適用于STM32F1系列，對于其他系列的就不能通用了；但是對于HAL庫來說，只要外設相同，基本上能夠很容易的移植。
（三）總結
通過比較STM32庫函數和HAL庫的開發方式，庫函數和HAL庫其實本質上都是將STM32的底層的寄存器進行封裝并向用戶提供友好的接口，這都極大的降低了用戶的開發門檻。但是相對于庫函數來說，HAL庫更加“通用”，能夠較好的移植到其他的芯片上去，但也正是這樣，導致其代碼比較龐大、執行效率比較低的結果。總的來說，HAL庫相對于庫函數更加友好，能夠讓用戶將精力放在開發的產品上而不是怎么實現。

ID:45334 · 發表于 2022-6-15 08:30

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STM32基于標準庫函數和HAL庫編程差異