STM32_3.5固件库详解 免费下载

system_stm32f10x.c 文件
函数 Sysem_ExtMemCtl，用来配置外部存储器 控制器。它位于文件 startup_stm32f10x_xx.s /.c，在跳转到 main 前调用 SystemFrequncy，该值代表系统时钟频率
startup_stm32f10x_Xd.s 编译器启动代码
外设中断函数文件
用户可以相应的加入自己的中断程序的代码， 对于指向同一个中断向量的多个不同中断请 求，用户可以通过判断外设的中断标志位来确 定准确的中断源，执行相应的中断服务函数。
stm32f10x_ppp.h stm32f10x_ppp.c
外设驱动函数文件
包括了相关外设的初始化配置和部分功能应 用函数，这部分是进行编程功能实现的重要组 成部分。
Application.c
用户文件
用户程序文件，通过标准外设库提供的接口进 行相应的外设配置和功能设计。
2. 基于 CMSIS 标准的软件架构 根据调查研究，软件开发已经被嵌入式行业公认为最主要的开发成本。对于 ARM 公司来说， 一个 ARM 内核往往会授权给多个厂家，生产种类繁多的产品，如果没有一个通用的软件接 口标准，那么当开发者在使用不同厂家的芯片时将极大的增加了软件开发成本，因此，ARM 与 Atmel、IAR、Keil、hami‐nary Micro、Micrium、NXP、SEGGER 和 ST 等诸多芯片和软件厂 商合作，将所有 Cortex 芯片厂商产品的软件接口标准化，制定了 CMSIS 标准。此举意在降 低软件开发成本，尤其针对新设备项目开发，或者将已有软件移植到其他芯片厂商提供的基 于 Cortex 处理器的微控制器的情况。有了该标准，芯片厂商就能够将他们的资源专注于产 品外设特性的差异化，并且消除对微控制器进行编程时需要维持的不同的、互相不兼容的标 准的需求，从而达到降低开发成本的目的。 如图 5‐5 所示，基于 CMSIS 标准的软件架构主要分为以下 4 层：用户应用层、操作系统及 中间件接口层、CMSIS 层、硬件寄存器层。其中 CMSIS 层起着承上启下的作用：一方面该层 对硬件寄存器层进行统一实现，屏蔽了不同厂商对 Cortex‐M 系列微处理器核内外设寄存器 的不同定义；另一方面又向上层的操作系统及中间件接口层和应用层提供接口，简化了应用 程序开发难度，使开发人员能够在完全透明的情况下进行应用程序开发。也正是如此，CMSIS 层的实现相对复杂。
图 5‐3 STM32F10XXX V3.4 标准外设库文件结构 表 5‐4 中介绍了每个文件夹所包含的主要内容。 表 5‐4 STM32F10XXX V3.4 标准外设库文件夹描述
STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.4.0 _htmresc
本文件夹包含了所有的 html 页面资 源
startup_stm32f10x_hd.s: 大容量产品启动文件 MDK ARM 编 译 器 启 startup_stm32f10x_md.s: 中容量产品启动文件 动文件 startup_stm32f10x_ld.s: 小容量产品启动文件
TrueSTUDIO
TrueSTUDIO 编译器启动 文件
(3) 外设访问函数（AFP, Access Functions for Peripherals）：该层也由芯片厂商负责实现，主要 是提供访问片上外设的访问函数，这一部分是可选的。
对一个 Cortex‐M 微控制系统而言，CMSIS 通过以上三个部分实现了： l 定义了访问外设寄存器和异常向量的通用方法； l 定义了核内外设的寄存器名称和核异常向量的名称； l 为 RTOS 核定义了与设备独立的接口，包括 Debug 通道。 这样芯片厂商就能专注于对其产品的外设特性进行差异化，并且消除他们对微控制器进
Libraries
CMSIS
见表 5‐6
STM32F10x_StdPeriph_Driver src
inc
标准外设库驱动头文件
标准外设库驱动源文 件
Project Template
RIDE
Examples
标准外设库驱动的完整例程
MDK‐ARM
KEIL RVMDK 的项目模板示例
Raisonance RIDE 的项 目模板示例数stm32f10x.h
微 控 制 器 专 用 头 文 这个文件包含了 STM32F10x 全系列所有外设寄 存器的定义（寄存器的基地址和布局）、位定
件 义、中断向量表、存储空间的地址映射等
system_stm32f10x.h 微 控 制 器 专 用 系 统 函数 SystemInit，用来初始化微控制器
微控制器专用的中断处理程序列表(与头文件 一致) 弱定义(Weak)的中断处理程序默认函数(可以 被用户代码覆盖) 该文件是与编译器相关的
stm32f10x_conf.h
固件库配置文件
通过更改包含的外设头文件来选择固件库所 使用的外设，在新建程序和进行功能变更之前 应当首先修改对应的配置。
stm32f10x_it.h stm32f10x_it.c
行编程时需要维持的不同的、互相不兼容的标准需求，以达到低成本开发的目的。CMSIS 中 的具体文件结构如表 5‐6 所示。 表 5‐6 CMSIS 文件夹结构
CMSIS
CMSIS 文
Core
Documentation 档
CM3
gcc_ride7 iar
Startup
arm
GCC 编译器 启动文件
IAR 编 译 器 启动文件
图 5‐5 CMSIS 标准的软件架构 层主要分为以下 3 个部分： (1) 核内外设访问层（CPAL，Core Peripheral Access Layer）：该层由 ARM 负责实现。包括对 寄存器名称、地址的定义，对核寄存器、NVIC、调试子系统的访问接口定义以及对特殊用途 寄存器的访问接口（例如：CONTROL，xPSR）定义。由于对特殊寄存器的访问以内联方式定 义，所以针对不同的编译器 ARM 统一用来屏蔽差异。该层定义的接口函数均是可重入的。 (2) 片上外设访问层（DPAL, Device Peripheral Access Layer）：该层由芯片厂商负责实现。该层 的实现与 CPAL 类似，负责对硬件寄存器地址以及外设访问接口进行定义。该层可调用 CPAL 层提供的接口函数同时根据设备特性对异常向量表进行扩展，以处理相应外设的中断请求。
图 5‐4 STM32F10xxx 标准外设库体系结构 表 5‐5 文件功能说明
文件名
功能描述
具体功能说明
core_cm3.h core_cm3.c
访问 Cortex‐M3 内核及其设备：NVIC，SysTick
Cortex‐M3 内核及其 等
设备文件
访问 Cortex‐M3 的 CPU 寄存器和内核外设的函
在实际开发过程中，根据应用程序的需要，可以采取 2 种方法使用标准外设库(StdPeriph_Lib)： (1) 使用外设驱动：这时应用程序开发基于外设驱动的 API(应用编程接口)。用户只需要配置 文件”stm32f10x_conf.h”，并使用相应的文件”stm32f10x_ppp.h/.c”即可。 (2) 不使用外设驱动：这时应用程序开发基于外设的寄存器结构和位定义文件。 这两种方法的优缺点在“使用标准外设库开发的优势”小节中已经有了具体的介绍，这里仍要 说明的是，使用使用标准外设库进行开发可以极大的减小软件开发的工作量，也是目前嵌入 式系统开发的一个趋势。 标准外设库(StdPeriph_Lib)支持 STM32F10xxx 系列全部成员：大容量，中容量和小容量产品。 从表 5‐6 中也可以看出，启动文件已经对不同的系列进行了划分，实际开发中根据使用的
本文件夹包含 STMF10xxx CMSIS 文件：微控制器外 设访问层和内核设备访问 层： core_cm3.h ： CMSIS 的 Cortex‐M3 内核设备访问 层头文件 core_cm3.c ： CMSIS 的 Cortex‐M3 内核设备访问 层源文件 stm32f10x.h ： CMSIS 的 Cortex‐M3 STM32f10xxx 微 控制器外设访问层头文件 system_stm32f10x.h ： CMSIS 的 Cortex‐M3 STM32f10xxx 微控制器外 设访问层头文件 system_stm32f10x.c ： CMSIS 的 Cortex‐M3 STM32f10xxx 微控制器外 设访问层源文件
STM32 固件库详解
最近考试较多，教材编写暂停了一下，之前写了很多，只是每一章都感觉不是特别完整， 最近把其中的部分内容贴出来一下，欢迎指正。本文内容基于我对固件库的理解，按照便 于理解的顺序进行整理介绍，部分参考了固件库的说明，但是也基本上重新表述并按照我 理解的顺序进行重新编写。我的目的很简单，很多人写教程只是告诉你怎么做，不会告诉 你为什么这么做，我就尽量吧前因后果都说清楚，这是我的出发点，水平所限，难免有很 大的局限性，具体不足欢迎指正。 1.1 基于标准外设库的软件开发 1.1.1 STM32 标准外设库概述 STM32 标准外设库之前的版本也称固件函数库或简称固件库，是一个固件函数包，它由程 序、数据结构和宏组成，包括了微控制器所有外设的性能特征。该函数库还包括每一个外设 的驱动描述和应用实例，为开发者访问底层硬件提供了一个中间 API，通过使用固件函数库， 无需深入掌握底层硬件细节，开发者就可以轻松应用每一个外设。因此，使用固态函数库可 以大大减少用户的程序编写时间，进而降低开发成本。每个外设驱动都由一组函数组成，这 组函数覆盖了该外设所有功能。每个器件的开发都由一个通用 API (application programming interface 应用编程界面)驱动，API 对该驱动程序的结构，函数和参数名称都进行了标准化。 ST 公司 2007 年 10 月发布了 V1.0 版本的固件库，MDK ARM3.22 之前的版本均支持该库。2008 年 6 月发布了 V2.0 版的固件库，从 2008 年 9 月推出的 MDK ARM3.23 版本至今均使用 V2.0 版本的固件库。V3.0 以后的版本相对之前的版本改动较大，本书使用目前较新的 V3.4 版本。 1.1.2 使用标准外设库开发的优势 简单的说，使用标准外设库进行开发最大的优势就在于可以使开发者不用深入了解底层硬件 细节就可以灵活规范的使用每一个外设。标准外设库覆盖了从 GPIO 到定时器，再到 CAN、 I2C、SPI、UART 和 ADC 等等的所有标准外设。对应的 C 源代码只是用了最基本的 C 编程的 知识，所有代码经过严格测试，易于理解和使用，并且配有完整的文档，非常方便进行二次 开发和应用。 1.1.3 STM32F10XXX 标准外设库结构与文件描述 1. 标准外设库的文件结构 在上一小节中已经介绍了使用标准外设库的开发的优势，因此对标准外设库的熟悉程度直接 影响到程序的编写，下面让我们来认识一下 STM32F10XXX 的标准外设库。STM32F10XXX 的 标准外设库经历众多的更新目前已经更新到最新的 3.5 版本，开发环境中自带的标准外设库 为 2.0.3 版本，本书中以比较稳定而且较新的 V3.4 版本为基础介绍标准外设库的结构。 可以从 ST 的官方网站下载到各种版本的标准外设库，首先看一下 3.4 版本标准外设库的文 件结构，如图 5‐3 所示。3.0 以上版本的文件结构大致相同，每个版本可能略有调整。