基于寄存器与基于固件库的stm32 LED流水灯例子

àì夳堔傛蜴生んèń 2022-12-25 13:56 174阅读 0赞

### 基于寄存器与基于固件库的stm32 LED流水灯例子 ###

*  一、 基于寄存器的stm32 LED流水灯程序
 *   *  1.1寄存器简介
     *  1.2源码
 *  二、 基于固件库的stm32 LED流水灯程序
 *   *  2.1标准外设库简介
     *  2.2源码
 *  三、 差异
 *  四、 总结
 *  五、 参考资料

# 一、 基于寄存器的stm32 LED流水灯程序 #

## 1.1寄存器简介 ##

寄存器是中央处理器内的组成部分。寄存器是有限存储容量的高速存储部件，它们可用来暂存指令、数据和位址。[寄存器-百度百科][-]

> 优点：操作起来直观，简单。

## 1.2源码 ##

*  led.h

#ifndef __LED_H
    #define __LED_H	 
    #include "sys.h"
    
    
    //LED端口定义
    #define LED0 PBout(5)	// DS0
    #define LED1 PEout(5)	// DS1	
    
    void LED_Init(void);	//初始化		 				    
    #endif

> \#ifndef、\#define、\#endif 这个作用是避免重复定义

*  led.c

#include "led.h"
    
    
    //初始化PB5和PE5为输出口.并使能这两个口的时钟		    
    //LED IO初始化
    void LED_Init(void)
    {
        
    	RCC->APB2ENR|=1<<3;    //使能PORTB时钟	   	 
    	RCC->APB2ENR|=1<<6;    //使能PORTE时钟	
    	   	 
    	GPIOB->CRL&=0XFF0FFFFF; 
    	GPIOB->CRL|=0X00300000;//PB.5 推挽输出   	 
      GPIOB->ODR|=1<<5;      //PB.5 输出高
    											  
    	GPIOE->CRL&=0XFF0FFFFF;
    	GPIOE->CRL|=0X00300000;//PE.5推挽输出
    	GPIOE->ODR|=1<<5;      //PE.5输出高 
    }

*  main.c

#include "sys.h"
    #include "usart.h"		
    #include "delay.h"	
    #include "led.h"
    
    int main(void)
    {
        				  
    	Stm32_Clock_Init(9);//系统时钟设置
    	delay_init(72);	  	//延时初始化
    	LED_Init();		  	//初始化与LED连接的硬件接口
    	while(1)
    	{
        
    		LED0=0;		//低电平有效
    		LED1=1;
    		delay_ms(1000);
    		LED0=1;
    		LED1=0;
    		delay_ms(1000);
    	}	 
    }

# 二、 基于固件库的stm32 LED流水灯程序 #

## 2.1标准外设库简介 ##

STM32标准外设库是一个固件函数包，它由程序、数据结构和宏组成，包括了微控制器所有外设的性能特征。该函数库还包括每一个外设的驱动描述和应用实例，为开发者访问底层硬件提供了一个中间API，通过使用固件函数库，无需深入掌握底层硬件细节，开发者就可以轻松应用每一个外设。

> 优点：使用固件库（固态函数库）可以大大减少开发者开发使用片内外设的时间，进而降低开发成本。每个外设驱动都由一组函数组成，这组函数覆盖了该外设所有功能。同时，STM32官方还给出了大量的示例代码以供学习。  
> [STM32官方固件库（标准固件库）下载及介绍][STM32]

## 2.2源码 ##

*  led.h

#ifndef __LED_H
    #define __LED_H	 
    #include "sys.h"
    
    #define LED0 PBout(5)// PB5
    #define LED1 PEout(5)// PE5	
    
    void LED_Init(void);//初始化
    
    		 				    
    #endif

*  led.c

#include "led.h"
       
    
    //初始化PB5和PE5为输出口.并使能这两个口的时钟		    
    //LED IO初始化
    void LED_Init(void)
    {
        
     
     GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
     	
     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE);	 //使能PB,PE端口时钟
    	
     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;				 //LED0-->PB.5 端口配置
     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		 //推挽输出
     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		 //IO口速度为50MHz
     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					 //根据设定参数初始化GPIOB.5
     GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);						 //PB.5 输出高
    
     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;	    		 //LED1-->PE.5 端口配置, 推挽输出
     GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);	  				 //推挽输出 ，IO口速度为50MHz
     GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5); 						 //PE.5 输出高 
    }

*  main.c

#include "sys.h"
    #include "delay.h"
    #include "usart.h"
    #include "led.h"
    
     int main(void)
     {
        	
    	delay_init();	    //延时函数初始化	  
    	LED_Init();		  	//初始化与LED连接的硬件接口
         
        
    	while(1)
    	{
        
    		LED0=0;
    		LED1=1;
    		delay_ms(300);	 //延时300ms
    		LED0=1;
    		LED1=0;
    		delay_ms(300);	//延时300ms
    	}    
     }
    
    
     /**
     *****************下面注视的代码是通过调用库函数来实现IO控制的方法*****************************************
    int main(void)
    { 
     
    	delay_init();		  //初始化延时函数
    	LED_Init();		        //初始化LED端口
    	while(1)
    	{
    			GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);  //LED0对应引脚GPIOB.5拉低，亮  等同LED0=0;
    			GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);   //LED1对应引脚GPIOE.5拉高，灭 等同LED1=1;
    			delay_ms(300);  		   //延时300ms
    			GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);	   //LED0对应引脚GPIOB.5拉高，灭  等同LED0=1;
    			GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5); //LED1对应引脚GPIOE.5拉低，亮 等同LED1=0;
    			delay_ms(300);                     //延时300ms
    	}
    }

> 以上程序来源皆来自正点原子提供的软件源码。仅做学习分享！

# 三、 差异 #

仔细观察源代码发现主要是led.c中的`LED_Init（）`函数有很大的差别。基于寄存器的主要是使用`指针`指向地址进行使能和赋值；基于固件库主要使用的`函数包`进行使能和赋值。在小工程中可以看出使用寄存器和固件库是没有多大差别的，但从实现多功能和多端口的工程设计来看，使用固件库可以大大减少开发时间，提高工作效率。

> PS:但并不一定说开发工程时，只能用固件库或寄存器一种方法，有时特殊情况就要同时使用固件库和寄存器。

# 四、 总结 #

通过对比学习，我了解到了寄存器是通过指针指向来进行端口使能以及赋值的；固件库是将所有函数包、数据结构和定义宏打包在一起进行使用。两种使用方法各有优缺点，但也并不一定说是非此即彼的。

# 五、 参考资料 #

\[1\]正点原子官方资料–【正点原子】精英STM32F103开发板  
\[2\][【正点原子】STM32开发板实验教程（F103）][STM32_F103]  
\[3\][STM32官方固件库（标准固件库）下载及介绍][STM32]

[-]: https://baike.baidu.com/item/%E5%AF%84%E5%AD%98%E5%99%A8/187682?fr=aladdin
[STM32]: https://blog.csdn.net/cbkdgq/article/details/88076843
[STM32_F103]: https://www.bilibili.com/video/BV1kx411k7JT?p=12