一、STM32库函数编程思路总结

1、基于STM32库函数的开发过程

进行具体的项目开发前，做好项目创建工作，通常包括如下步骤：

（1）新建工程项目的文件夹和子文件夹（如user、output、listing等）

（2）使用MDK新建（或打开项目），选择目标CPU、添加CMSIS核心、STM32启动代码和外设驱动程序，构成运行环境。

（3）添加包含main()函数的主程序文件。

（4）配置目标选项。

这些项目创建的步骤是通用的，项目构建确认无误后，可以复制整个项目文件夹的内容并保存，再次创建项目时可以直接应用（仅需适当改变项目名称等）。

通过以下步骤对项目本身流程进行分析，以明确并掌握相关外设的STM32驱动函数（以GPIO控制LED为例）：

（1）为每个目标板上的外设编写一个驱动程序源文件[ led.c ]，包含外设初始化函数[ led_init() ]和简单通用的外设操控函数      [ led_on_all()]（直接应用性质的控制函数）

（2）将外设驱动程序的常量定义、函数声明等写入对应的头文件[ led.h ]。源程序文件[ led.c ]要包含其头文件[ led.h ]，并添加到项目的源文件组中[ user ]。

（3）单独编写一个主程序文件[ main() ]，实现项目需要的主控流程。主程序应包含外设驱动头文件[ led.h ]（无需包含GPIO和RCC的头文件，尽管它们是必须被调用的。如下图所示，因为在配置RTE时已经在StdPeriph Drivers中选择了GPIO和RCC等外设驱动，故已经自动添加了该部分，无需在自己编写的源程序main()、led()中添加），并调用外设操控函数[ led_on_all()]或STM32库函数[ GPIO_ResetBits() ]实现外设控制。

3、外设结构类型

每种外设至少有2个结构体数据类型：位于stm32f10x.h头文件中的外设寄存器结构体PPP_TypeDef，用于访问外设寄存器；另一个是位于外设头文件stm32f10x_ppp.h中的外设初始化结构体PPP_InitTypeDef，用于配置外设初始化参数。

其中，

stm32f10x.h头文件中主要包含三部分内容：

（1）所有外设的寄存器结构体

（2）所有外设的内存映射

（3）用于每个寄存器位设置的宏定义常量（名称和寄存器的位名称一致，便于移植和应用）

stm32f10x_ppp.h头文件中主要包含：

（1）库函数，用于实现外设具备的各种功能

（2）宏定义、枚举常量以及外设初始化的结构体，用于抽象化硬件。常量就是设置相应寄存器位功能的数值，以达到所需的功能。

有了这两个外设结构体，就可以使用外设驱动程序库进行编程，步骤如下：

（1）开启外设时钟：使用RCC的外设时钟命令函数。——可以工作

（2）初始化外设：定义外设初始化结构变量，为外设初始化结构变量成员赋值，调用外设初始化函数配置外设。——如何工作

（3）控制外设：使用驱动程序库函数编写应用程序。——进行工作

4、外设初始化

外设初始化和配置的一般步骤如下：

（1）定义外设初始化结构变量：PPP_InitTypeDef   PPP_initStructure;

（2）用允许的成员值填充外设初始化结构成员变量

    方法1：逐个成员地填充整个结构体

PPP_InitStructure.number1=Val1;

...........

PPP_InitStructure.numberN=ValN;

   方法2：当成员较多，且无需全部设置为用户指定的特定值时，可以用PPP_StructInit()函数先将所有成员值设置为系统默认值后，再对其中的部分参数进行重新赋值。

PPP_StructInit(&PPP_InitStructure);

PPP_InitStructure.numberX=ValX;

PPP_InitStructure.numberY=ValY;

（3）调用PPP_Init()函数初始化外设

PPP_Init(PPP，&PPP_InitStructure)

（4）用PPP_Cmd()函数打开外设时钟，允许外设开始工作

PPP_Cmd(PPP，ENABLE);

经过以上4步对外设初始化后，可以灵活运用库函数进行应用程序的开发。

以初始化GPIO为例（库函数）：

void GPIO_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_LED;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_LED, ENABLE);  

GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_All);

}

二、采用库函数和直接对外设寄存器编程的对比

以初始化GPIO为例（库函数）：源代码共86行代码，在写入寄存器数值前需要大量代码去判断工作模式和配置的引脚，最后才组合出正确的数值

void GPIO_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_LED;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_LED, ENABLE);  

GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_All);

}

以初始化GPIO为例（寄存器）：源代码只有1条语句，直接对端口配置寄存器CRL进行赋值，即可初始化配置端口

void GPIO_Init(void)

{

GPIOB->CRL=0X44444443;

}

由上面的例子可知，STM32库函数本质上是对外设寄存器直接编程，只是为了方便应用封装成了函数。所以用户的应用程序也可以绕过库函数，直接对寄存器编程。

直接对寄存器编程的代码效率最高。不过，需要花费较多的时间学习和查阅STM32数据手册，这个过程繁琐、易错，难以移植。

库函数就是用宏定义、枚举标识符等代表的数值写入寄存器，替用户摆脱枯燥的机械过程。在一些代码要求高效率的情况下，对寄存器编程是非常必要的。同时，对寄存器的学习与操作，将非常有助于我们在出错时进行程序调试。