寄存器開發(fā)，HAL開發(fā)和LL開發(fā)的區(qū)別和參考代碼

1，寄存器開發(fā)【難度值：難】
寄存器開發(fā)是一種直接訪問微控制器寄存器的編程方法，它提供了對硬件的極大靈活性和直接控制。在寄存器級開發(fā)中，程序員通過直接寫入和讀取寄存器來配置和控制微控制器的外設(shè)，而不依賴高級的抽象層。
以下是寄存器級開發(fā)的一般步驟和示例：1.包含頭文件在程序中包含與目標(biāo)微控制器系列相關(guān)的寄存器定義頭文件。

#include"stm32f4xx.h"

2. 初始化時鐘配置系統(tǒng)時鐘和外設(shè)時鐘。

// 配置系統(tǒng)時鐘RCC->CR |= RCC_CR_HSEON; // 啟動外部高速時鐘// 等待HSE穩(wěn)定while (!(RCC->CR & RCC_CR_HSERDY)) {}RCC->CFGR |= RCC_CFGR_SW_HSE; // 切換系統(tǒng)時鐘到HSE

3. 配置外設(shè)直接寫入外設(shè)寄存器進(jìn)行配置。例如，配置GPIO引腳：

// 配置GPIO引腳GPIOA->MODER |= GPIO_MODER_MODER5_0; // 將引腳5配置為通用輸出模式GPIOA->OTYPER &= ~GPIO_OTYPER_OT_5; // 將引腳5配置為推挽輸出

4. 中斷處理如果使用中斷，配置和實現(xiàn)中斷處理函數(shù)。例如，配置USART中斷：

// 配置USART中斷NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0);NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);

5. 主循環(huán)在主循環(huán)中進(jìn)行任務(wù)處理。例如，使用USART進(jìn)行通信：

while (1) { // 等待發(fā)送緩沖區(qū)就緒while(!(USART1->SR&USART_SR_TXE)){} // 發(fā)送數(shù)據(jù) USART1->DR = data_to_send; // 等待接收緩沖區(qū)非空 while (!(USART1->SR & USART_SR_RXNE)) {} // 接收數(shù)據(jù) received_data = USART1->DR;}

在寄存器級開發(fā)中，程序員需要仔細(xì)閱讀芯片手冊和寄存器定義，了解寄存器的功能和配置方式。這樣做的好處是可以對硬件有更直接的控制，但同時也需要更多的了解和小心處理硬件細(xì)節(jié)。
2，HAL庫開發(fā)【難度值：易】當(dāng)使用HAL庫進(jìn)行開發(fā)時，主要是通過調(diào)用HAL庫提供的函數(shù)來配置和控制STM32微控制器的外設(shè)。HAL庫旨在提供一種跨STM32系列通用的接口，使得開發(fā)者可以以相對高層次的抽象水平來進(jìn)行開發(fā)，而不必深入了解底層硬件的細(xì)節(jié)。
以下是使用HAL庫進(jìn)行開發(fā)的一般步驟：

1. 初始化：在程序的開始階段，通常會調(diào)用 `HAL_Init()` 來初始化HAL庫。這個函數(shù)執(zhí)行一些底層的初始化工作，包括設(shè)置系統(tǒng)時鐘。

HAL_Init();

2. 系統(tǒng)時鐘配置：使用 `HAL_RCC_ClockConfig()` 等函數(shù)來配置系統(tǒng)時鐘。這涉及到選擇和配置時鐘源、設(shè)置分頻器等。

//配置系統(tǒng)時鐘為最大頻率HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct,FLASH_LATENCY_5);

3. 外設(shè)初始化

對需要使用的外設(shè)進(jìn)行初始化。這通常涉及使用 `HAL_InitTick()` 和 `HAL_MspInit()` 等函數(shù)來初始化一些必要的外設(shè)和中斷。

// 初始化系統(tǒng)滴答定時器HAL_InitTick(TICK_INT_PRIORITY);

4. 外設(shè)配置使用HAL庫提供的配置函數(shù)，例如 `HAL_UART_Init()`、`HAL_GPIO_Init()` 等，對外設(shè)進(jìn)行配置。

// 配置UARTUART_HandleTypeDef uart;uart.Instance = USART1;uart.Init.BaudRate = 115200;uart.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;uart.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;uart.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;uart.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;uart.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;uart.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;HAL_UART_Init(&uart);

5. 中斷處理如果使用中斷，需要配置和實現(xiàn)相應(yīng)的中斷處理函數(shù)。HAL庫提供了 `HAL_NVIC_SetPriority()` 等函數(shù)來配置中斷優(yōu)先級。

// 配置USART中斷 HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0, 1); HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);

6. 主循環(huán)在主循環(huán)中處理任務(wù)。通常使用 `HAL_UART_Transmit()`、`HAL_UART_Receive()` 等函數(shù)來進(jìn)行通信。

while (1) { // 接收數(shù)據(jù) HAL_UART_Receive(&uart,rx_buffer,1,HAL_MAX_DELAY); //處理數(shù)據(jù) // 發(fā)送數(shù)據(jù) HAL_UART_Transmit(&uart, tx_buffer, sizeof(tx_buffer), HAL_MAX_DELAY); }

以上是使用HAL庫進(jìn)行STM32開發(fā)的一般步驟。HAL庫提供了大量的函數(shù)和抽象，使得開發(fā)者能夠相對輕松地進(jìn)行STM32微控制器的開發(fā)，而不必深入研究底層硬件的復(fù)雜性。 3，LL庫開發(fā)【難度值：中】

LL庫是HAL庫的底層實現(xiàn)，提供了對STM32微控制器的底層寄存器級別的直接訪問。LL庫是HAL庫的一部分，它的目標(biāo)是提供對硬件的底層控制，同時保持相對較高的可移植性。

以下是使用LL庫進(jìn)行開發(fā)的一般步驟和示例：

1.包含頭文件在程序中包含LL庫相關(guān)的頭文件。

#include "stm32f4xx_ll_gpio.h" #include "stm32f4xx_ll_rcc.h"

2. 初始化時鐘配置系統(tǒng)時鐘和外設(shè)時鐘。

LL_Init1msTick(SystemCoreClock); LL_SYSTICK_EnableIT();

3.配置外設(shè)直接寫入寄存器進(jìn)行配置。例如，配置GPIO引腳：

// 配置GPIO引腳 LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_GPIOA); LL_GPIO_SetPinMode(GPIOA, LL_GPIO_PIN_5, LL_GPIO_MODE_OUTPUT); LL_GPIO_SetPinSpeed(GPIOA, LL_GPIO_PIN_5, LL_GPIO_SPEED_FREQ_LOW);

4.中斷處理如果使用中斷，配置和實現(xiàn)中斷處理函數(shù)。例如，配置USART中斷：

// 配置USART中斷 NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0); NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);

5. 主循環(huán)

在主循環(huán)中進(jìn)行任務(wù)處理。例如，使用USART進(jìn)行通信：

while (1) { // 發(fā)送數(shù)據(jù) while (!LL_USART_IsActiveFlag_TXE(USART1)) {} LL_USART_TransmitData8(USART1, data_to_send);
// 等待接收數(shù)據(jù) while (!LL_USART_IsActiveFlag_RXNE(USART1)) {} received_data = LL_USART_ReceiveData8(USART1); }

使用LL庫進(jìn)行開發(fā)相對于使用寄存器級別的開發(fā)提供了更高的抽象層次，但仍然直接操作硬件寄存器。這使得LL庫的使用更加直觀，同時保持了相對較高的性能。

總的來說，新手推薦學(xué)習(xí)HAL，因為簡單，網(wǎng)上資料也多，等對HAL有一定的基礎(chǔ)之后，再學(xué)習(xí)LL庫，LL庫是直接操作寄存器的，代碼比較精簡，運行效率比較高，也是一種趨勢。寄存器現(xiàn)在完全不推薦，因為ST官方都放棄了。