STM32Cube LL库的巧妙之处

周一, 6 十二月 2021 - 14:15

STM32的标准外设库、HAL、LL软件库，都有很多巧妙之处值得大家借鉴。

今天讲讲STM32Cbue LL库中巧妙运用“静态内联”使代码更高效。

1、写在前面

有些应用要求MCU能高效处理，特别是跑一些算法时，对CPU执行效率要求较高。

网上有很多文章说STM32Cube HAL执行效率不高，代码量大等问题，导致很多还没有入门，或初学的读者就产生各种各样的疑惑。

说实话，HAL相对标准外设库来说确实存在代码效率不高、代码量大灯这些问题，那么与之对应的STM32Cube LL恰好避免了这样的问题。

2、LL能高效的原因

简单总结一下原因：巧妙运用C语言静态、内联函数直接操作寄存器。

当然，这是其中重要的原因，还有一些其它原因，这里暂不描述。

你会在LL库.h文件中发现大量类似，静态、内联函数直接读写寄存器的函数。

比如读写IO口：
<pre style="overflow-x:auto; background-color:#e9e9e9;">__STATIC_INLINE uint32_t LL_GPIO_ReadOutputPort(GPIO_TypeDef *GPIOx)
{
return (uint32_t)(READ_REG(GPIOx->ODR));
}

__STATIC_INLINE void LL_GPIO_SetOutputPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint32_t PinMask)
{
WRITE_REG(GPIOx->BSRR, (PinMask >> GPIO_PIN_MASK_POS) & 0x0000FFFFU);
}</pre>

其中__STATIC_INLINE，就是静态、内联：

<pre style="overflow-x:auto; background-color:#e9e9e9;">#define __STATIC_INLINE static __inline</pre>

而读写位的定义：

这里面的宏定义，在众多外设.h中都在调用。比如使能USART：

LL库使能USART：

<pre style="overflow-x:auto; background-color:#e9e9e9;">__STATIC_INLINE void LL_USART_Enable(USART_TypeDef *USARTx)
{
SET_BIT(USARTx->CR1, USART_CR1_UE);
}</pre>

标准外设库使能USART：

<pre style="overflow-x:auto; background-color:#e9e9e9;">void USART_Cmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState)
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_USART_ALL_PERIPH(USARTx));
assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));

if (NewState != DISABLE)
{
/* Enable the selected USART by setting the UE bit in the CR1 register */
USARTx->CR1 |= USART_CR1_UE;
}
else
{
/* Disable the selected USART by clearing the UE bit in the CR1 register */
USARTx->CR1 &= (uint16_t)~((uint16_t)USART_CR1_UE);
}
}</pre>

通过对比，你会明显发现：LL库的执行效率更高。

3、什么是内联函数

写到这里，就可能有读者会问：什么是内联函数？

内联函数是一种编程语言结构，用来建议编译器对一些特殊函数进行内联扩展。（---来自百度百科）

通常，程序执行时，处理器从内存中读取代码执行。当程序中调用一个函数时，程序跳到存储器中保存函数的位置，开始读取代码执行，执行完后再返回。

为了提高速度，C语言定义了inline函数，告诉编译器把函数代码在编译时直接拷贝到程序中，这样就不用执行时另外读取函数代码。

提示：

当内联函数很大时，会有相反的作用，因此一般比较小的函数才使用内联函数。

4、软件框架思维

LL之所以高效，是因为它巧妙运用了一些C语言知识，没有太多封装，直接或间接对寄存器进行操作。

而能这样实现，归功于ST开发团队设计了这么一个中间层软件框架。

对于有大型项目开发经验的人来说，一个项目的框架对整个项目影响很大。

就好比你建一栋楼，如果楼层框架都没造好，你觉得这栋楼质量会好吗？

所以，这里就提到，我们编程时，特别项目较大，需要考虑一下软件框架，一个好的框架能让你你的项目达到事半功倍的效果。

来源：<a href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUxNjgxMDE4OQ==&mid=2247488728&idx=1&…;嵌入式专栏</a>
免责声明：本文为转载文章，转载此文目的在于传递更多信息，版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请联系小编进行处理（联系邮箱：cathy@eetrend.com）。

STM32Cube LL库的巧妙之处

阅读推荐