福州公司网站建设一定要用主流程序php语言,义乌外贸论坛,宁波高端模板建站,做企业平台的网站HAL库的封装特点 HAL封装中有如下特点#xff08;自己总结的#xff09;#xff1a; 特定外设要设置的参数组成一个结构体#xff1b; 特定外设所有寄存器组成一个结构体#xff1b; 地址基本都是通过宏来定义的#xff0c;定义了各外设的起始地址#xff0c;也就是对应…HAL库的封装特点 HAL封装中有如下特点自己总结的 特定外设要设置的参数组成一个结构体 特定外设所有寄存器组成一个结构体 地址基本都是通过宏来定义的定义了各外设的起始地址也就是对应寄存器结构体的地址因为结构体里定义的是32位的地址所以直接通过寄存器结构体指针-即可访问各寄存器。 实现过程基本都是先根据要设置的数据赋值给参数结构体之后根据这些参数来设置寄存器结构体。 最终的目的都是将特定数据赋值给对应的寄存器。只不过用结构体实现了封装。 示例 首先定义时钟源结构体的变量以及时钟配置结构体的变量 然后给各参数赋值。 时钟源类型 HSE状态设置为开启 这三行分别是HSEON在时钟控制寄存器中所处的位置号、对应的十六进制数、再给到一个宏定义RCC_CR_HSEON HSE分频值 …… 更多对着数据手册的寄存器查看吧。 HAL里函数都是直接调用的方式并没有将函数都用结构体封装起来其实多文件本身也可以看做一种封装。 嵌入式的分层思想 软件封装抛去操作系统不说裸机开发可分为以下三层 1、寄存器层面的封装 2、特定硬件层面的封装 3、业务层面的使用 以最简单的点亮LED为例说明。 寄存器层面就是指实现了特定GPIO的设置可以对特定引脚进行一些操作这一步主要是把芯片操作给封装起来。 特定硬件层面就是根据具体的外设以及其连接方式实现其功能比如点亮和熄灭LED实现特定外设所有可能的操作。也就是说把电路板调通。 业务层面就是根据业务需要灯点亮还是熄灭到这一步更多的就是要处理业务逻辑了。 HAL初始化 HAL_Init(); /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ 配置Flash预取 配置中断组 配置滴答时钟 初始化MSP; SystemClock_Config(); 配置时钟主要包括系统驱动时钟CPU、AHB和APB总线时钟 以上系统初始化完成 接下来就要初始化自己配置的外设了。 这里以GPIO为例 MX_GPIO_Init() 开启时钟 将相应的引脚置高或低电平 引脚相关参数 接下来就可以编写用户代码了。 HAL编程规范 HAL库使用的编码规范接近于Linux的风格。 学习使用。 基本都是用下划线_分隔 目录名大驼峰加下划线 文件名全小写加下划线 注释使用的都是/* */ 且基本每一个函数代码处都有必要的注释 函数名大驼峰专有名字全大写加下划线 变量名大驼峰也有大驼峰加下划线的 宏定义全大写加下划线 十六进制表示的数后基本上都要加UL 十进制表示的数后面基本都要加U 但是如果已经用以下数据类型定义了则没必要加。 数据类型定义基本都用的是stdint.h里面的 uint8_t uint16_t uint32_t 自定义类型名大驼峰加下划线 程序的大括号在下一行开启 STM32的FLASH编程 STM32的FLASH不但可以存储程序而且还是可以当EEPROM用。32的FLASH一般都比较大FLASH的前面部分可以放代码而最后几页可以存储数据用于掉电记忆还是挺不错的。 STM32的FLASH是按页类操作的也就是说每次擦除都必须整页擦除而不能只擦除一页的一部分读数据的话不存在这种限制。大容量的芯片每页是2k而小容量的芯片每页是1k。 STM32的FLASH地址是从0x08000000开始的。比如要操作大容量512k芯片的最后一页FLASH那么地址是0x080000002048*255.其中0x08000000是FLASH的起始地址512k的芯片共有256页每页2k所以地址就是起始地址前面255页的大小。比如操作64k的小容量的芯片的最后一页那么地址就是0x080000001024*63.因为小容量芯片每页只有1k所以地址起始地址前面63页大小。 在利用FLASH存储数据的过程中发现一个小问题存储浮点数精度会丢失所以只好把浮点数放大再存储读出来的时候再还原回去。在利用库函数操作的时候发现库函数的底层会把数据强制转换为无符号整型才存储进FLASH里面但是如果把负数存储进去读出来的时候还是负数就好像强制转换语句失效了一样其实库函数是没问题的这个和正数负数在内存中的存储结构有关在这里不过多的解释。 在STM32的技术手册里是找不到FLASH的相关寄存器和操作的在《STM32的FLASH编程》里面才有。操作STM32的FLASH如果用寄存器的话是非常麻烦的而且还非常容易出错但是如果用库操作的话会非常简单比如关键字、延时什么的库都帮我们做好了我们只要调用接口就行了。 __IO 在很多类型定义前面看到了这个标志__IO 一开始我还以为是跟流相关的标志。 直接跳转到原定义才发现就是一个宏定义 在core_cm3.h中属于cm3内核里的定义。 而且这个宏定义竟然就是个volatile __I的含义就是将变量限制在“只读状态”“只读状态”表示的是“变量的值只能通过读取寄存器的值改变自身而且可以连续的改变但是就是不可以人为的在程序中对变量进行改变”。 其实这就是“嵌入式输入的含义”我们只允许通过读取外设寄存器的值来改变变量不允许人为的在程序中改变变量的值。 __O的含义是将变量限制在“输出状态”输出状态有别于输入状态的本质就在于输出状态去掉了对于变量的const常量限定使得我们可以通过任意方式(寄存器/人为修改)来改变变量的属性(值和数据类型)进而对变量进行处理。 __IO指的是“该变量可以进行输入输出操作——读/写操作”。它的作用和__O相同。 _weak 函数名称前面加上__weak 修饰符我们一般称这个函数为“弱函数”。 加上了__weak 修饰符的函数用户可以在用户文件中重新定义一个同名函数最终编译器编译的时候会选择用户定义的函数如果用户没有重新定义这个函数那么编译器就会执行__weak 声明的函数并且编译器不会报错。所以我们可以在别的地方定义一个相同名字的函数而不必也尽量不要修改之前的函数。 可见弱函数就是个“备胎”先用着有了正式的就自然而然地被替换掉了。 断言机制 什么是Assert断言 编写代码时我们总是会做出一些假设断言就是用于在代码中捕捉这些假设可以将断言看作是异常处理的一种高级形式。 断言表示为一些布尔表达式程序员相信在程序中的某个特定点该表达式值为真。 可以在任何时候启用和禁用断言验证因此可以在测试时启用断言而在部署时禁用断言。 同样程序投入运行后最终用户在遇到问题时可以重新启用断言。 ---来自百度百科 这里的概念可能不好理解简单举一个例子来说明吧。 有这么一个数组和函数 int Array[5] {0xA1, 0xB2, 0xC3, 0xD4, 0xE5};int Fun(char i)
{return Array[i];
} 如果我们函数中不加Assert断言语句你觉得直接调用会这个函数会有风险吗 假如这么调用 int a;a Fun(8); 很明显就这么调用数组越界会出错且我们不容易发现错误在哪里。 但是假如添加有Assert断言语句错误就能一下找出来。 Assert断言实际应用 其实Assert断言在很多标准的代码中基本都有。我们还是拿STM32的代码来说明吧。 不管是STM32标准外设库、还是HAL、LL库源代码里面都有Assert断言机制。不知道大家有没有注意过assert_param函数 比如在HAL库中 相信大家都看到过STM32库中的参数断言语句他的作用就是 用于检查函数传入参数是否正确。 STM32的assert_param参数断言函数默认是没有使能的如下 也就是assert_param不起作用。 要想开启HAL中stm32f1xx_hal_conf.h里 也可以在CubeMX中选择开启 如果没有开启断言那么assert_param就相当于空 #define assert_param(expr) ((void)0U)不起作用。 如果开启断言则 #define assert_param(expr) ((expr) ? (void)0U : assert_failed((uint8_t *)__FILE__, __LINE__)) 如果检测内容为真则不管如果检测内容有错误则输出一些信息。 void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line); 在main.c中用户可自定义内容 有错误时会输出错误在哪个文件的哪一行方便定位。 我们来看看实际应用吧。 举例 assert_param(IS_RCC_OSCILLATORTYPE(RCC_OscInitStruct-OscillatorType)); 注意不是把函数的参数传进去而是要传入一个逻辑表达式 这里的逻辑判断函数就是IS_RCC_OSCILLATORTYPE() 问题来了这个逻辑判断函数是哪里来的呢 这是个带参宏在相应外设的头文件中stm32f1xx_hal_rcc.h 无非就是对参数进行判断。 自己定义一些内容都行。 错误处理 断言通常都是检查函数的输入参数的合法性。 另外如果程序有一些可预见的出错情况我们可以直接进行错误处理。 可以自定义错误处理函数。 在HAL中就自己定义了一个我们可以自己添加内容。 其他 各端口的引脚定义 从最低位为1一直到最高位为1分别对应着每一个引脚。
