为什么不常见不用固件库或 HAL 的 STM32 新手教程？
我个人做嵌入式编程到现在，感觉 ST 的固件库和 HAL（特别是 Cube HAL）并不好用：接口复杂难于理解，代码臃肿无法优化。然而为什么大多数的教程依然是以固件库或 HAL 为中心的？类似的，为什么教程基本上都只用 Keil 开发环境，偶尔有 IAR，但几乎从不考虑免费的 GCC 开源工具链？本帖最后由 任风吹吹 于 2017-12-12 15:00 编辑
Inc_brza 发表于 2017-12-12 10:00
LLVM我就不看了，你说的SPL我不知道是什么，HAL和STD没法优化，意思是代码已经没法优化了？既然没法优化， ...
哥们，我举双手给你点赞！
讨论来讨论去大家都忽视了问题的本质，时间才是问题的关键。
不管你的寄存器方法写得有多好，效率有多高，这些问题你得考虑：
1> 维护问题。肯定有BUG对吧？那么谁了维护？还是你吗？万一哪天你离职了，公司还说谁可以维护你写的代码？对于公司来说维护成本哪个高？
2> 移植问题，跨平台问题，假设哪天公司产品升级，想从F1换成F4，那么F4的相同外设和F1一样吗？寄存器有哪些差异？之前写的寄存器版本代码还能用吗？从公司的角度出发，那个成本要低？
3> 效率问题。SPL效率高，好吧，算吧，寄存器比HAL效率高？OK，我承认，HAL比SPL效率低？好吧，算吧，但你要知道，LL的效率>=SPL库，而LL与HAL完美兼容！LL很多接口都是基于宏定义，基本相当于直接操作寄存器，跟你所说的效率问题相差不大，但那个更有优势，你自己的代码不能保障，别人不敢用，但官方的LL无论可移植性和可维护性都比你的强，效率上，你敢确定你写的比ST官方的好？再说了，代码效率问题和MCU本省新能是相对的好吧？你犯得着用汇编写PC端软件吗？ 你犯得着为F7/F4用寄存器方式来写应用代码吗？从低到高，HAL，SPL，LL可以灵活选择好吧?
4> IDE问题，KEIL编译那是KEIL本身的问题，IAR就没有这个问题，收费方面AC6免费，至于你一定要在LInux这种OS用，好吧，eclipse+插件方式也可以支持。但问题的本质是，这里是开发MCU好吧，不是开发PC端软件，犯得着为了一个MCU上跑的软件非得弄个LInux开发环境来开发吗？非Linux开发环境我还不开心了，典型的脑袋被门夹了！
5> 关于库文档说明问题，你们居然不知道每个HAL库下载包内就已经包含一个CHM帮助文件，里面就有各个HAL接口函数的说明！别拿无知当荣耀好不？库内各种使用DEMO已经各个头文件的注释居然还不能满足你？我只能说明你已经中毒微软太深，一定要弄个类似微软的MSDN这种文档摆在你面前才叫满意，尽管其他各种CHM，DEMO，comment一概无视，任性！牛！
6> 看完以上内容，你还要坚持说，哥就是不爽库开发模式，哥就是想自己动手，从底层一点一滴的来.这只能说面你具有成为大咖的潜质，等你功成名就之时，媳妇早跟别人跑喽。太牛了，果然是英雄！
综述概之，会充分利用各种资源，灵活变通才叫叼！累死的往往是做最底层的！ 本帖最后由 Inc_brza 于 2017-12-12 10:06 编辑
maxtch 发表于 2017-12-12 03:25
说到优化，我想建议您先去看看 LLVM 文档中关于编译器优化的介绍。我这里推荐您去阅读 LLVM 的文档，是因 ...
LLVM我就不看了，你说的SPL我不知道是什么，HAL和STD没法优化，意思是代码已经没法优化了？既然没法优化，那么是指已经是最优化的了还是说没有优化的必要了呢？也就是说，剩下的并不是HAL还是STD，而是编译器的选择了吧？既然这样，那也毫无关系啊，HAL和STD在编写上已经考虑上了GCC、ARMCC和IAR的什么鬼CC了吧，单纯换个编译器的操作并不难吧？
在代码注释里解释操作流程《这个你是不是想歪了？》我来拷贝一下HAL或者STD的开头部分吧。/**
******************************************************************************
* @file stm32f7xx_hal_uart.c
* @authorMCD Application Team
* @version V1.2.2
* @date 14-April-2017
* @brief UART HAL module driver.
* This file provides firmware functions to manage the following
* functionalities of the Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART) peripheral:
* + Initialization and de-initialization functions
* + IO operation functions
* + Peripheral Control functions
* + Peripheral State and Errors functions
*
@verbatim
==============================================================================
##### How to use this driver #####
==============================================================================
[..]
The UART HAL driver can be used as follows:
(#) Declare a UART_HandleTypeDef handle structure.
(#) Initialize the UART low level resources by implementing the HAL_UART_MspInit() API:
(##) Enable the USARTx interface clock.
(##) UART pins configuration:
(+++) Enable the clock for the UART GPIOs.
(+++) Configure these UART pins as alternate function pull-up.
(##) NVIC configuration if you need to use interrupt process (HAL_UART_Transmit_IT()
and HAL_UART_Receive_IT() APIs):
(+++) Configure the USARTx interrupt priority.
(+++) Enable the NVIC USART IRQ handle.
(##) DMA Configuration if you need to use DMA process (HAL_UART_Transmit_DMA()
and HAL_UART_Receive_DMA() APIs):
(+++) Declare a DMA handle structure for the Tx/Rx stream.
(+++) Enable the DMAx interface clock.
(+++) Configure the declared DMA handle structure with the required
Tx/Rx parameters.
(+++) Configure the DMA Tx/Rx Stream.
(+++) Associate the initialized DMA handle to the UART DMA Tx/Rx handle.
(+++) Configure the priority and enable the NVIC for the transfer complete
interrupt on the DMA Tx/Rx Stream.
(#) Program the Baud Rate, Word Length, Stop Bit, Parity, Hardware
flow control and Mode(Receiver/Transmitter) in the Init structure.
(#) For the UART asynchronous mode, initialize the UART registers by calling
the HAL_UART_Init() API.
(#) For the UART Half duplex mode, initialize the UART registers by calling
the HAL_HalfDuplex_Init() API.
(#) For the LIN mode, initialize the UART registers by calling the HAL_LIN_Init() API.
(#) For the Multi-Processor mode, initialize the UART registers by calling
the HAL_MultiProcessor_Init() API.
[..]
(@) The specific UART interrupts (Transmission complete interrupt,
RXNE interrupt and Error Interrupts) will be managed using the macros
__HAL_UART_ENABLE_IT() and __HAL_UART_DISABLE_IT() inside the transmit
and receive process.
[..]
(@) These APIs (HAL_UART_Init() and HAL_HalfDuplex_Init()) configure also the
low level Hardware GPIO, CLOCK, CORTEX...etc) by calling the customized
HAL_UART_MspInit() API.
[..]
Three operation modes are available within this driver :
*** Polling mode IO operation ***
=================================
[..]
(+) Send an amount of data in blocking mode using HAL_UART_Transmit()
(+) Receive an amount of data in blocking mode using HAL_UART_Receive()
*** Interrupt mode IO operation ***
===================================
[..]
(+) Send an amount of data in non blocking mode using HAL_UART_Transmit_IT()
(+) At transmission end of transfer HAL_UART_TxCpltCallback is executed and user can
add his own code by customization of function pointer HAL_UART_TxCpltCallback
(+) Receive an amount of data in non blocking mode using HAL_UART_Receive_IT()
(+) At reception end of transfer HAL_UART_RxCpltCallback is executed and user can
add his own code by customization of function pointer HAL_UART_RxCpltCallback
(+) In case of transfer Error, HAL_UART_ErrorCallback() function is executed and user can
add his own code by customization of function pointer HAL_UART_ErrorCallback
*** DMA mode IO operation ***
==============================
[..]
(+) Send an amount of data in non blocking mode (DMA) using HAL_UART_Transmit_DMA()
(+) At transmission end of half transfer HAL_UART_TxHalfCpltCallback is executed and user can
add his own code by customization of function pointer HAL_UART_TxHalfCpltCallback
(+) At transmission end of transfer HAL_UART_TxCpltCallback is executed and user can
add his own code by customization of function pointer HAL_UART_TxCpltCallback
(+) Receive an amount of data in non blocking mode (DMA) using HAL_UART_Receive_DMA()
(+) At reception end of half transfer HAL_UART_RxHalfCpltCallback is executed and user can
add his own code by customization of function pointer HAL_UART_RxHalfCpltCallback
(+) At reception end of transfer HAL_UART_RxCpltCallback is executed and user can
add his own code by customization of function pointer HAL_UART_RxCpltCallback
(+) In case of transfer Error, HAL_UART_ErrorCallback() function is executed and user can
add his own code by customization of function pointer HAL_UART_ErrorCallback
(+) Pause the DMA Transfer using HAL_UART_DMAPause()
(+) Resume the DMA Transfer using HAL_UART_DMAResume()
(+) Stop the DMA Transfer using HAL_UART_DMAStop()
*** UART HAL driver macros list ***
=============================================
[..]
Below the list of most used macros in UART HAL driver.
(+) __HAL_UART_ENABLE: Enable the UART peripheral
(+) __HAL_UART_DISABLE: Disable the UART peripheral
(+) __HAL_UART_GET_FLAG : Check whether the specified UART flag is set or not
(+) __HAL_UART_CLEAR_IT : Clears the specified UART ISR flag
(+) __HAL_UART_ENABLE_IT: Enable the specified UART interrupt
(+) __HAL_UART_DISABLE_IT: Disable the specified UART interrupt
(+) __HAL_UART_GET_IT_SOURCE: Check whether the specified UART interrupt has occurred or not
[..]
(@) You can refer to the UART HAL driver header file for more useful macros
估计你没有看这个吧?如果你写的库能写得这么详细，那么我举双手的支持啊，就是不知道你有没有这个时间了？而且，你居然把这个比喻成练习手册？
对于新芯片的支持，的确没有一家厂家会在每一款芯片上采用完全不同的外设，而我的意思是，你有时间每用一个新芯片都需要去看参考手册，了解寄存器到bit的程度上吗？STM32F0，STM32F1的UART的寄存器不一样你信不信呢？STM32F1的发送寄存器只有一个DR，而F0，F7等分TDR和RDR你应该知道吧？然而对于上层库，都是统一的API，而且还带UserManual给你看怎么去用这些API。你觉得去熟悉寄存器的时间比熟悉API的时间多还是少呢？
注重不同平台的代码积累举一反三？我很注重，因为我随时会更换不同的芯片（成本、产能等原因），如何举一反三？但是不管你怎么举，你这个芯片你必须要知道，芯片外设的基地址以及芯片外设的寄存器控制吧？如果你不需要，说明你666了，而对于上层API来说，你压根就不需要关注这个，因为有统一的API给你使用，你压根不需要管下面是CR是怎么配置，接受用RDR，发送用TDR，因为在上层要么send，要么receive。
你STM32的串口驱动从AVR移植过来的，我就问你，需不需要改寄存器，改寄存器之前，你需不需要看手册？而相信如果我把串口驱动从AVR移植过来后，我只需要把寄存器屏蔽，改成USART_xxxx即可，但是你用寄存器就不这么简单了，你必须要知道，从哪里开启时钟，还要去看参考手册，波特率的计算公式，还要看CR的每个bit的定义应该如何配置吧？这就是每个厂家不一样的地方了，因为外设的明明以及波特率产生方法不一致，而在上层API，你只需要调用：BaudRate = 115200即可，你说哪一个方便？哪一个开发效率高? Inc_brza 发表于 2017-12-9 23:26
没意思
你指的是什么东西没意思？ST 的固件库已经被我在原帖里面数落过了。我在开发实践中也被 HAL 给咬过。结果 LightSwitchUSB 芯片太小没法用 HAL USB 被迫找第三方，DAP42 就直接跳过 HAL 纯手写了。另外如果你有正版 Keil 或 IAR，我有兴趣看看正版授权书长什么样。 anywill 发表于 2017-12-9 22:43
楼主系统的开帖讲讲吧!
好的，什么时候我来讲讲不用 HAL 直接捅寄存器做 STM32 编程，顺道兜售一下我的纯开源 STM32 开发板。呵呵……用什么芯片好呢？我现在设计的纯开源开发板不太好直接做演示，只有 GPIO、USB 和串口有接东西，更多的是兼容 Arduino。 楼主系统的开帖讲讲吧! maxtch 发表于 2017-12-9 23:17
好的，什么时候我来讲讲不用 HAL 直接捅寄存器做 STM32 编程，顺道兜售一下我的纯开源 STM32 开发板。呵 ...
没意思 本帖最后由 黑皮男 于 2017-12-10 08:19 编辑
官方已经做好的库，可能会开销大一下，不用那么在意寄存器的配置，相对来说用起来会简单很多。并且针对新手，上来就整寄存器，当然就懵了。我也不怎么用HAL库开发，代码确实臃肿，不过有LL库可以使用。我也一直尝试GCC来开发，目标也是用纯gcc+makefile搭建一个适合自己的代码框架的平台，不过目前仅仅是自己玩。虽然公司的平台是GCC+eclipse+cmake来搭建的，但需要有个很牛的老大来搭建平台，包括编译脚本的编写。项目中还是IAR或MDK的交互性更好，虽然好多用盗版的。 黑皮男 发表于 2017-12-10 08:14
官方已经做好的库，可能会开销大一下，不用那么在意寄存器的配置，相对来说用起来会简单很多。并且针对新手 ...
用ST官方的AC6开发就挺好的，免费的 本帖最后由 maxtch 于 2017-12-10 15:11 编辑
黑皮男 发表于 2017-12-10 08:14
官方已经做好的库，可能会开销大一下，不用那么在意寄存器的配置，相对来说用起来会简单很多。并且针对新手 ...
但是 ST 的库操作起来和寄存器有什么两样？很多新手被吓到的原因是不会做系统分割，如果把驱动层和应用层分割开来就没那么吓人了。Eclipse 有一个 GNU MCU Eclipse 的插件，可以生成正确的编译脚本，不需要大牛来弄了。IAR 还好一点，MDK 的语言特性支持（C99 和 C11）是个渣渣，至少我个人是用不惯。而且这两个东西不跨平台，如果电脑上没有 Windows 就没法用了。（我的几台电脑分别运行 macOS 和 Ubuntu Linux） 奏奏奏 发表于 2017-12-10 13:23
用ST官方的AC6开发就挺好的，免费的
Ac6 用起来还是有点碍手碍脚，而且默认生成的代码有点多。Eclipse CDT + GNU MCU Eclipse 我在用的时候都是从空白项目开始的。 maxtch 发表于 2017-12-10 15:10
但是 ST 的库操作起来和寄存器有什么两样？很多新手被吓到的原因是不会做系统分割，如果把驱动层和应用层 ...
我也很赞同楼主的想法，软件分层的思想在开发的过程中会带来很多便利。固件库提供了很多例程，很多时候直接复制过来就能用，即使不能直接用，也可以做个参考，稍作修改就能用，这个还是比较方便的。至于这个开发环境的问题，估计是个时间的问题，免费好用的GCC工具链出来的应该没有Keil或是IAR那么早，当年学51的时候上的都是Keil。:lol不想Keil那么根深蒂固。感觉Keil用的是最多的。