6.标准库引入

1.为什么需要标准库

1.1、传统单片机软件开发方式

(1)芯片厂商提供数据手册、示例代码、开发环境
(2)单片机软件工程师面向产品功能，查阅数据手册，参考官方示例代码进行开发
(3)硬件操作的方式是用C语言对寄存器进行读写以操作硬件
(4)主要工作量分2块：一是调通各种外设，二是实现产品功能
(5)在简单单片机（如51单片机）上这一套工作的很好，但是随着单片机变复杂就带来一些问题

1.2、外设库有什么价值

(1)外设库其实就是以前芯片公司提供的示例代码的标准化产物
(2)外设库简化了我们开发产品的2大工作量的第一个
(3)外设库以源码方式提供，这个源码本身写的很标准，可以用作学习素材

1.3、学习和使用外设库的难点

(1)要有规范化编程的意识和能力
(2)C语言功底要过关
(3)要有一定的框架和层次认识
(4)要会没有外设库时直接C语言操作寄存器的方式（看原理图、查数据手册、位操作等）

1.4、再次强调

(1)外设库只是帮助我们简化编程，简化的主要是劳动量
(2)外设库一定程度上降低了编程难度，但是只会库、离了库就不会编程、库函数调用出了问题就束手无策这种还是没戏。（难度降低是对所有人的，你并不能从中得到好处）

2.外设库结构介绍

2.1、文件夹结构和主要文件的作用

CMSIS（STM32内部ARM核心相关内容）
CM3（Cortex-M3）
CoreSupport
内核相关的一些设置的寄存器集合及其封装
DeviceSupport
ST
STM32F10x
startup（起始文件）
stm32f10x.h
system_stm32f10x.c
system_stm32f10x.h
STM32F10x_StdPeriph_Driver（外设驱动）
inc（include，头文件，.h）
src（source，源文件, .c）

2.2 、后续的学习方法

(1)先搞清楚库对STM32这个硬件的封装和表达方式
(2)再彻底理解库中使用的结构体式访问硬件寄存器的方式
(3)初步建立起面向对象式编程的概念并且去体会
(4)以模块为单位去研究这个模块的库函数，并且用库函数去编程，并且实验结果，并且分析代码，去体会去熟悉库函数使用的方法
(5)最终达到什么程度？眼里有库心中无库。用人话说就是：思维能够穿透库函数直达内部对寄存器的操作。

2.3、标准库对硬件信息的封装方式

• 寄存器地址的封装
• 寄存器位定义的封装
• 外设操作的封装

2.4、使用结构体方式访问寄存器的原理

(1)C语言访问寄存器的本质是C语言访问内存，本质思路是：定义一个指针（临时变量）指向这块内存，然后*p = xx这种方式去解引用指针从而向目标内存中写入内容。
(2)缺陷：当寄存器多了之后每一个寄存器都要定义一套套路，很麻烦。
(3)解决思路：就是打包，批发式的定义，用结构体（想一下为什么不用数组？数组只能定义一种变量）的方式进行打包。具体做法是：把整个一个模块的所有寄存器（地址是连接的）打包在一个结构体中，每个寄存器对应结构体中的一个元素，然后结构体基地址对应寄存器组的基地址，将来就可以通过结构体的各个元素来访问各个寄存器了。
(4)结构体方式来访问寄存器和指针式访问寄存器，本质上其实是一样的，区别是C语言的封装不同。语法糖~~

#define GPIOA    ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE)
// GPIOA  指针变量，本身占4个字节，指向一个数据类型是TIM_TypeDef的类型，指向的是一个内存区域
#define GPIOA_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x0800)
//不同端口的寄存器的列表
typedef struct
{
  __IO uint32_t CRL;  0
  __IO uint32_t CRH;  4
  __IO uint32_t IDR;  8 
  __IO uint32_t ODR;  c
  __IO uint32_t BSRR;
  __IO uint32_t BRR;
  __IO uint32_t LCKR;
} GPIO_TypeDef;
// 结构体自动计算偏移量

之前就玩儿过

#ifndef H_GPIO_G
#define H_GPIO_G
typedef unsigned int u32;
#define PERIPH_BASE 0x40000000
#define GPIOG_BASE (PERIPH_BASE + 0x12000)
#define RCC_APB2ENR ((unsigned int *)0x40021018)
typedef struct
{
    u32 CRL;              //*  
    u32 CRH;            //*
    u32 IDR;        //*
    u32 ODR;            //*
    u32 BSRR;                   
    u32 BRR;                //*
}GPIOG_TypeDef;
#define GPIOG ((GPIOG_TypeDef *)GPIOG_BASE)
#endif

3.外设库的使用

3.1了解基本框架

打开工程模板

注意define：这里预先进行了宏定义~~~~
在代码里定义和这里定义功能上是相同的
USE_STDPERIPH_DRIVER, 外设驱动
STM32F10X_HD_VL, 芯片的选择
USE_STM32100E_EVAL 工程实例

如果打开stm3210x.h
这里同上，需要哪个启动代码，打开哪个，也可在工程中配置，如上图。

#if !defined (STM32F10X_LD) && !defined (STM32F10X_LD_VL) && !defined (STM32F10X_MD) && !defined (STM32F10X_MD_VL) && !defined (STM32F10X_HD) && !defined (STM32F10X_HD_VL) && !defined (STM32F10X_XL) && !defined (STM32F10X_CL) 
  /* #define STM32F10X_LD */     /*!< STM32F10X_LD: STM32 Low density devices */
  /* #define STM32F10X_LD_VL */  /*!< STM32F10X_LD_VL: STM32 Low density Value Line devices */  
  /* #define STM32F10X_MD */     /*!< STM32F10X_MD: STM32 Medium density devices */
  /* #define STM32F10X_MD_VL */  /*!< STM32F10X_MD_VL: STM32 Medium density Value Line devices */  
  /* #define STM32F10X_HD */     /*!< STM32F10X_HD: STM32 High density devices */
  /* #define STM32F10X_HD_VL */  /*!< STM32F10X_HD_VL: STM32 High density value line devices */  
  /* #define STM32F10X_XL */     /*!< STM32F10X_XL: STM32 XL-density devices */
  /* #define STM32F10X_CL */     /*!< STM32F10X_CL: STM32 Connectivity line devices */
#endif

上面两个都可以使用

头文件包含：
因此只要包含了stm3210x.h，就包含了所有的头文件

#ifdef USE_STDPERIPH_DRIVER
  #include "stm32f10x_conf.h"  //包含所有外设头文件
#endif
#include "stm32f10x_adc.h"
#include "stm32f10x_bkp.h"
#include "stm32f10x_can.h"
#include "stm32f10x_cec.h"
#include "stm32f10x_crc.h"
#include "stm32f10x_dac.h"
#include "stm32f10x_dbgmcu.h"
#include "stm32f10x_dma.h"
#include "stm32f10x_exti.h"
#include "stm32f10x_flash.h"
#include "stm32f10x_fsmc.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "stm32f10x_i2c.h"
#include "stm32f10x_iwdg.h"
#include "stm32f10x_pwr.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"
#include "stm32f10x_rtc.h"
#include "stm32f10x_sdio.h"
#include "stm32f10x_spi.h"
#include "stm32f10x_tim.h"
#include "stm32f10x_usart.h"
#include "stm32f10x_wwdg.h"
#include "misc.h" /* High level functions for NVIC and SysTick (add-on to CMSIS functions) */

断言配置
如果定义了USE_FULL_ASSERT 就会使用

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  The assert_param macro is used for function's parameters check.
  * @param  expr: If expr is false, it calls assert_failed function which reports 
  *         the name of the source file and the source line number of the call 
  *         that failed. If expr is true, it returns no value.
  * @retval None
  */
  #define assert_param(expr) ((expr) ? (void)0 : assert_failed((uint8_t *)__FILE__, __LINE__))
/* Exported functions ------------------------------------------------------- */
  void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line);
#else
  #define assert_param(expr) ((void)0)
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

3.2标准库配置

库移植成功后，我们原来的代码也可以直接使用

#include "stm32f10x.h"
void led_init(void);
void Delay(void);
void flash(void);
int main(void)
{
    led_init();
    while(1)
    {
        flash();
    };
    return 0;
}
void led_init(void)
{
    RCC->APB2ENR = 0x00000100;
    GPIOG->CRL = (0x33 << 24);
}
void Delay(void)
{
    unsigned int i = 0, j = 0;
    for( i = 0; i < 2000; i++)
    {
            for( j = 0; j < 2000; j++);
    }
}
void flash(void)
{
        GPIOG->BSRR = 0x000000080;
        Delay();
        GPIOG->BSRR = 0x00000040;
        Delay();
        GPIOG->BSRR = 0x00ff0000;
        Delay();
}