HAL 固件库结构整理

迷南。 2023-02-13 05:55 113阅读 0赞

**提示：本文以STM32Cube\_FW\_H7\_V1.5.0为例**

### 部分解释 ###

*  CMSIS：微控制器软件接口标准 (CMSIS) 是 Cortex-M 处理器系列的与供应商无关的硬件抽象层。CMSIS 可实现与处理器和外设之间的一致且简单的软件接口，从而简化软件的重用，缩短微控制器开发人员新手的学习过程，并缩短新设备的上市时间。
 *  CMSIS-CORE：提供与 Cortex-M0、Cortex-M3、Cortex-M4、SC000 和 SC300 处理器与外围寄存器之间的接口
 *  CMSIS-DSP：是一个经过深入优化(手工)的通用数字信号处理函数库
 *  CMSIS-DAP：是USB调试器设备单元的一种固件实现
 *  CMSIS-NN：是一系列高效神经网络内核的集合

### 一、HAL 库根目录 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODIzOTg1Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>文件夹名称</th> 
   <th>作用</th> 
   <th>备注</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Documentation</td> 
   <td>HAL库帮助文档</td> 
   <td>讲述如何使用固件库编写程序</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Drivers</td> 
   <td>官方的 CMSISI 库，HAL 库，板载外设驱动</td> 
   <td>主要使用</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Middlewares</td> 
   <td>中间件，包含 ST 官方的 STemWin、 STM32_Audio、STM32_USB_Device_Library、STM32_USB_Host_Library；也有第三方的 fatfs 文件系统等等</td> 
   <td>-</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Projects</td> 
   <td>用驱动库写的针对官方发行 demo 板的例子和工程模板</td> 
   <td>可以以这里的模板为框架</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Utilities</td> 
   <td>实用的公用组件</td> 
   <td>如 LCD_LOG 实用液晶打印调试信息</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>其他</td> 
   <td>版本说明，固件库介绍等</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 二、主要文件介绍 ###

#### 1、Drivers ####

![在这里插入图片描述][20200527201223521.png_pic_center]

##### a、CMSIS（编程必用） #####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODIzOTg1Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

*  CMSIS/Core\*
    
     *  CMSIS-Core 的相关文件
 *  CMSIS/DAP
    
     *  CMSIS-DAP 相关的文件和例子
 *  CMSIS/DSP
    
     *  CMSIS-DSP 相关文件
 *  CMSIS/Lib
    
     *  DSP函数库
 *  CMSIS/NN
    
     *  CMSIS-NN 相关文件
 *  CMSIS/RTOS
    
     *  实时操作系统头文件（Cortex-M）
 *  CMSIS/RTOS2
    
     *  实时操作系统相关文件（Cortex-M和Armv8-M）
 *  CMSIS/docs
    
     *  CMSIS下文件的文档，网页版的

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODIzOTg1Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

*  CMSIS/Driver（使用最多）
    
     *  芯片直接相关的文件，包含启动文件，芯片外设寄存器定义，系统时钟初始化功能的一些文件
     *  system\_stm32h7xx.c 文件
        
         *  文件路径：Drivers\\CMSIS\\Device\\ST\\STM32H7xx\\Source\\Templates
         *  该文件包含STM32芯片上电后初始化系统时钟，扩展外部存储器用的函数
     *  启动文件
        
         *  文件路径：Drivers\\CMSIS\\Device\\ST\\STM32H7xx\\Source\\Templates
         *  该文件夹下还包含arm，gcc，iar文件夹，这些文件夹下包含了对应编译平台下的汇编启动文件，比如startup\_stm32h743xx.s文件
     *  stm32h7xx.h文件
        
         *  文件路径：Drivers\\CMSIS\\Device\\ST\\STM32H7xx\\Include
         *  是STM32芯片底层相关的文件，包含了STM32中所有的外设寄存器地址和结构体类型定义，在使用HAL库的地方都需要包含这个头文件
 *  CMSIS/Include（使用最多）
    
     *  是位于CMSIS标准的核内设备函数层的Cortex-M核通用的头文件
     *  作用是为那些采用Cortex-M核设计的芯片外设提供一个进入内核的接口，定义了一些内核相关的寄存器。
     *  这些文件在其他公司的Cortex-M系列芯片也是相同的
     *  在core\_cm7.h文件中包含了“stdint.h”头文件，该文件是一个ANSI C文件，是独立于处理器之外的，位于RVMDK软件的安装目录下，主要是提供一些类型定义
        
         *  文件路径：keil5.3\\ARM\\ARMCC\\include
         *  建议以后编程中使用int8\_t这种类型定义

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODIzOTg1Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

##### b、STM32H7xx\_HAL\_Driver（编程常用） #####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODIzOTg1Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

*  作用
    
     *  这部分的文件属于CMSIS之外的，芯片片上外设部分，是ST的HAL库的主要内容，操作外设就需要这里的文件
        
         *  每个外设对应一个.c和.h文件，比如GPIO的操作
     *  src
        
         *  每个外设设备的驱动源程序
     *  inc
        
         *  src中文件对应的头文件

#### 2、Projects（参考模板） ####

*  \\Projects\\STM32H743I-EVAL\\Templates 下有一些模板，在编程的时候可以用到，比如下面的比较常用
    
     *  Projects\\STM32H743I-EVAL\\Templates\\Src下的stm32h7xx\_it.c
        
         *  该文件是专门用来编写中断服务函数的，期中该文件已经定义了一些系统异常的接口，其他的普通中断服务函数由自己添加，接口的名字在汇编启动文件中可以找到
     *  Projects\\STM32H743I-EVAL\\Templates\\Inc下的stm32h7xx\_hal\_conf.h和stm32h7xx\_it.h
        
         *  stm32h7xx\_hal\_conf.h文件是个配置文件，可以根据芯片用于增减ST库的外设文件
         *  stm32h7xx\_hal\_conf.h中还有一些关于函数入参检查的函数定义，内容是空的，可以自己来写功能，待测试完成后在这里将调试关闭即可

#### 3、其他 ####

*  目前未使用，用到再写

### 三、附接口调用关系图 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODIzOTg1Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]

参考资料：

> 1、【野火】《STM32 HAL 库开发实战指南—基于H743\_Pro》.pdf
> 
> 2、STM32Cube\_FW\_H7\_V1.5.0
> 
> 3、https://www.eefocus.com/freescale007/blog/13-07/295486\_07c15.html

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODIzOTg1Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200527201153249.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODIzOTg1Ng==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[20200527201223521.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200527201223521.png#pic_center
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