stm32標準外設(shè)庫使用詳解

stm32標準外設(shè)庫是stm32全系列芯片的外設(shè)驅(qū)動，有了它可以大大加速我們開發(fā)stm32。
首先從st公司的網(wǎng)站下載最新的stm32標準外設(shè)庫，寫本文時最新的版本是V3.5.0。

解壓該zip文件，得到如下文件夾和文件
STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0
_htmresc
Libraries
Project
Utilities
Release_Notes.html
stm32f10x_stdperiph_lib_um.chm

其中Libraries包含庫的源代碼，Project包含stm32各個外設(shè)的使用范例和一個工程模板，Utilities是使用st公司評估板的例子，stm32f10x_stdperiph_lib_um.chm教我們怎么用標準外設(shè)庫。

工程目錄結(jié)構(gòu)
既然準備使用32位單片機，應(yīng)該是個不小項目，因此工程目錄也應(yīng)該做個規(guī)劃。這里我推薦一下我所使用的目錄結(jié)構(gòu)。假設(shè)工程名字叫template，建一個名為template的文件夾，該目錄下有個3個固定文件夾doc，src，include，doc用來存放工程相關(guān)的資料文件，src放源代碼，在src下每個功能模塊一個文件夾，include放各個模塊都要使用的公共頭文件。output放編譯輸出文件，內(nèi)含兩個子文件夾obj和list。

template
doc
src
include
outputobj
list

整理庫代碼
由于Libraries下的CMSIS文件夾中很多代碼是和編譯器及芯片相關(guān)的，導(dǎo)致文件夾多且深度大，不利于工程維護，實際上一個項目往往是用固定的編譯器和芯片，因此有必要對庫進行整理。
在src下建立libstm32目錄
1. 把LibrariesSTM32F10x_StdPeriph_Driver下的內(nèi)容拷貝到libstm32目錄下
2. 在libstm32目錄下建立cmsis文件夾，把LibrariesCMSISCM3CoreSupport下的core_cm3.c，core_cm3.h；LibrariesCMSISCM3DeviceSupportSTSTM32F10x下的stm32f10x.h，system_stm32f10x.c，system_stm32f10x.h拷貝到cmsis文件夾中。
3. 根據(jù)你所選的芯片類型將LibrariesCMSISCM3DeviceSupportSTSTM32F10xstartuparm下對應(yīng)的啟動文件拷貝到cmsis文件夾中。這里我拷貝的是startup_stm32f10x_hd.s（大容量型stm32芯片的啟動文件）。

下面對該庫文件做個簡單介紹：
LibrariesSTM32F10x_StdPeriph_Driver下的內(nèi)容很好理解就是stm32的各個外設(shè)模塊驅(qū)動代碼。
misc.h和misc.c是和CM3內(nèi)核有關(guān)的NVIC和SysTick的驅(qū)動代碼。
LibrariesCMSIS下是什么呢？cmsis英文全稱:Cortex Microcontroller Software Interface Standard，是Cortex系列處理器硬件抽象層，可以理解為cortex內(nèi)核的軟件接口。
core_cm3.c, core_cm3.h
它們的目錄名為CoreSupport，說明這兩個文件是CM3內(nèi)核支撐文件，其他使用CM3內(nèi)核的芯片也可以用，不一定是stm32。這兩個文件用來獲取設(shè)置CM3內(nèi)核，配置一些內(nèi)核寄存器。
stm32f10x.h, system_stm32f10x.c, system_stm32f10x.h和startup_stm32f10x_hd.s在DeviceSupport目錄下，說明這幾個文件是和具體的芯片有關(guān)的，也就是stm32芯片的支撐文件。其中stm32f10x.h是標準外設(shè)庫的入口，使用標準外設(shè)庫的代碼中必須包含該頭文件。system_stm32f10x.c, system_stm32f10x.h這兩個文件提供函數(shù)用來初始化stm32芯片，配置PLL、系統(tǒng)時鐘和內(nèi)置flash接口。startup_stm32f10x_hd.s是大容量型stm32芯片的啟動文件。

建立工程
使用keil MDK（我使用4.12版）在template目錄下建立工程，工程名為template。選一個stm32系列的芯片，哪一個都無所謂（我選的是STM32F101RC，因為我的板子就是用這個芯片），接下來要注意的是當彈出是否拷貝啟動代碼到工程文件夾時要選No，因為標準外設(shè)庫里已經(jīng)有啟動代碼了。
將UV4中project window里的頂層目錄名改為template，并將第一個group名改為libstm32。把libstm32目錄下所有.c和.s文件加載到工程里的libstm32。
在src下建立一個init目錄用來放置系統(tǒng)初始化代碼。把ProjectSTM32F10x_StdPeriph_Template下的stm32f10x_it.c拷貝到init文件夾中，stm32f10x_it.h，stm32f10x_conf.h拷貝到include文件夾中。
stm32f10x_it.c，stm32f10x_it.h是中斷服務(wù)程序文件。stm32f10x_conf.h是標準外設(shè)庫的配置文件，對于工程中不需要的外設(shè)，可以注釋掉里面的包含的頭文件。這里我建議先僅留下stm32f10x_gpio.h，stm32f10x_rcc.h，misc.h，用到什么再打開什么，這樣編譯起來快一點，當然也可都留著。

使用stm32標準外設(shè)庫
事實上，stm32標準外設(shè)庫的使用在stm32f10x_stdperiph_lib_um.chm中的How to use the Library一節(jié)中已有說明，下面我把其中的步驟羅列一下：
1. 根據(jù)所選芯片，把LibrariesCMSISCM3DeviceSupportSTSTM32F10xstartuparm中的啟動代碼加到工程中，這一步在上面已經(jīng)做過了。
2. 在stm32f10x.h的66-73行，根據(jù)所選芯片類型，去掉相應(yīng)注釋，這里我去掉STM32F10X_HD行的注釋（大容量型stm32芯片）。
3. 去掉105行的USE_STDPERIPH_DRIVER注釋，啟用stm32標準外設(shè)庫。
4. 在system_stm32f10x.c的110-115行，根據(jù)所選芯片主頻，去掉相應(yīng)注釋，默認SYSCLK_FREQ_72MHz注釋已去掉，如果你的芯片主頻是72MHz，就不用做修改了，這里我的芯片是36MHz，注釋SYSCLK_FREQ_72MHz，去掉SYSCLK_FREQ_36MHz注釋。

跑馬燈程序
現(xiàn)在可以使用stm32標準外設(shè)庫了，下面以一個簡單的跑馬燈程序說明。

在init目錄下建立main.c作為系統(tǒng)入口。

在src下建立一個bsp目錄用來放置板級支持代碼，建立led.c，led.h。

代碼如下：
led.h

led.c

根據(jù)不同的板子需要對該代碼中的管腳進行修改，但結(jié)構(gòu)是一樣的。

main.c

在project中建立init，bsp組，并將各種代碼加入。在工程的Options中，c/c++選項卡的Include Paths中添加.include;.srclibstm32cmsis;.srclibstm32inc;.srcbsp;。
Output選項卡Select Folder for Objects中選.outputobj。
Listing選項卡Select Folder for Listings中選.outputlist。
Debug選項卡選use ULINK Cortex Debugger, Run to main()打鉤，這一步大家可以根據(jù)自己手上的仿真器做不同選擇。