独家吐血原创奉献 !!! - - - - - - 仅需一个头文件,就可以彻底甩开库函数进行STM32高效编程

2019-07-20 22:18发布

本帖最后由 warship 于 2019-6-3 16:42 编辑

初入原子的STM32开发板,学习MCU编程的同学,
总是为寄存器版本或库函数版本而难以取舍,
其实是各有千秋的。

寄存器版本比较繁琐,学习起来难度要大一些,但掌握之后可以随心所欲地控制;
库函数版本则入手容易一起,但往往最后一知半解,遇到问题后不知如何下手调试。

我当初也是从库函数入手的,但最后还是觉得直接控制寄存器比较爽。
对于开发MCU的攻城狮来说,搞通硬件是必须的功课,对于寄存器的了解是回避不了的,
即使STM32全部用库,许多外部硬件如NRF24L01等等,也大多是寄存器控制的,从某种程度上来说,了解和使用外设的寄存器属于硬件基本功之一。
话说STM32的库虽然入手容易,其实编程时,也是需要去熟悉库中的各种函数,翻看库函数的定义以及各种参数设置的,
功夫一点儿也不少费,何况库还有各种版本,现在又开始推广HAL库,标准库即将被放弃,
对于许多习惯了标准库的老手来说,转库也是一件比较头大的事儿。
寄存器编程虽然说无须依赖库,但编写代码时查核寄存器名、控制位的作用、具体BIT位置等确实让人烦,
编写出的代码也比较难懂,估计一两个星期不看,自己编写的代码都要再去翻看手册才能看懂。

有没有彻底不依赖库函数,而代码又相对易记易懂,比直接寄存器编程还要高效的编程方法呢?
我可以负责任地告诉你,有!

一年多来(从这个帖子http://www.openedv.com/forum.php?mod=viewthread&tid=274196开始),本人对此进行了尝试,效果还不错。
方法是:大量采用STM32所特有的高效的单BIT位段操作模式,同时辅以多BIT读写模式,
通过宏定义进行简单封装以提高代码的可读易记性。

重要的是:只须一个头文件就可以实现。头文件不占用任何资源,对你原有的寄存器编程或库函数编程没有任何
影响,达到全兼容(即你完全可以在一个工程中部分采用本人宏定义中的方法,部分仍采用寄存器编程或库函数编程)。

这个头文件共约2300多行,是本人长时间吐血原创、修改、测试,已在多个项目中试用成功,效果很好。
文件中包含大量的注释,包括寄存器各BIT位的定义、用法,基本无须再翻看器件手册了。
本着开源精神,不敢独享,现分享给大家。
顺便也想借着更多人的应用,找点儿BUG,使之更加完善。
请同好者多提宝贵意见(我会酌情采纳更新),不喜欢也请勿喷。

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下面给出头文件,使用起来非常非常简单只须在你的工程中包含这个头文件
解压下面的包,得到一个MyBITBAND.h头文件,复制到你的工程目录中,然后#include "MyBITBAND.h"
就可以尽情地自由使用本文所述的编程方法,你可以把你手头上的程序改几句试一下,不甜不要钱,哈哈。
如果有要求具体程序范例的话,我会在后续给出(后计: 范例工程模板也已提供在下面)。
另外,需要说明一下的是,文件是以STM32 F1XX为目标的,其它型号楼主还没有测试过。
//本程序只供学习使用,未经作者许可,不得用于其它任何用途
//测试平台:ALIENTEK战舰STM32开发板
//引用请注明出处:http://www.openedv.com/forum.php?mod=viewthread&tid=294788,有问题可在本帖中提出讨论,谢谢。
//敬请关注我的开源页https://github.com/ShuifaHe/STM32/tree/BITBAND如果觉得对您有用的话,请按 “星” 号点一下赞
//修改日期:2019/05/28
//Made by warship
回复后可获取解压密码,谢谢支持。游客,如果您要查看本帖隐藏内容请回复







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50条回答
warship
2019-07-21 05:02
本帖最后由 warship 于 2019-6-3 12:36 编辑

总体说明

    利用本文件,可以比较方便、高效精准地以位段方式访问寄存器,结合多BIT访问、寄存器直接访问等方式,能够最终完全抛开库函数。

     一、以外设原有名称为基础,在外设名称前面加前缀b, 与库函数区分的同时,指示这用作bitband操作。

     二、进一步强化助记,将部分具体寄存器名称弱化,比如某外设有多个控制寄存器CR1、CR2、CR3,则统一省略为CR,不必记忆是第几个CR。
尝试对于常用的外设如RCC,进一步根据功能进行了改造,比如将所有使能时钟控制归纳成bRCC_ENABLE_XXX(其中XXX为外设名),
便于记忆,不用再考虑某外设挂在哪条具体总线上等细节,相当于进行了一个小小的二次封装。

     三、BIT位的名称尽量采用原名称,以便对照查阅芯片数据手册。寄存器地址偏移量按一般用户手册以十六进制填充。

     四、考虑到位操作的优势在精准高效地对位进行操作,这也是编写此文件的出发点。但考虑到两位以上的组合操作也无法避免,
并且直接访问寄存器某几位也比较麻烦, 这里采用带参的宏定义制定了统一的访问格式.

     五、对于一般没有位定义、通常整字访问的寄存器,仍可沿用传统的寄存器方式,这里也尝试定义了形如wBKP_DR1的宏指令方式对其进行访问,
即:wRTC_ALRH的效果等同于寄存器直接访问的RTC->ALRH;
而对于有多个同类外设时,对于外设某寄存器整体的读写,则引入类似如下的宏定义,
                        pTIM(bTIM3)->PSC        前缀“p”表示这是一个指向结构体的指针,等效于寄存器直接访问的TIM3->DR1
但引入带参宏定义的好处是,实现了与访问多组外设单BIT位或多BIT位时形参的统一,便于移植(详见6楼的描述)

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