2.2HAL 库文件调用结构
3.HAL的初始化
HAL层被调用前要先运行初始化函数HAL_init(),它包含在针对HAL自身的全局操作操作的源文件hal.c里。
HAL全局结构
4.STM32 HAL库句柄、MSP函数、Callback函数
4.1.句柄
句柄(handle),有多种意义,其中第一种是指程序设计,第二种是指Windows编程。现在大部分都是指程序设计/程序开发这类。
第一种解释:句柄是一种特殊的智能指针 。当一个应用程序要引用其他系统(如数据库、操作系统)所管理的内存块或对象时,就要使用句柄。
第二种解释:整个Windows编程的基础。一个句柄是指使用的一个唯一的整数值,即一个4字节(64位程序中为8字节)长的数值,来标识应用程序中的不同对象和同类中的不同的实例,诸如,一个窗口,按钮,图标,滚动条,输出设备,控件或者文件等。应用程序能够通过句柄访问相应的对象的信息,但是句柄不是指针,程序不能利用句柄来直接阅读文件中的信息。如果句柄不在I/O文件中,它是毫无用处的。 句柄是Windows用来标志应用程序中建立的或是使用的唯一整数,Windows大量使用了句柄来标识对象。
STM32的标准库中,句柄是一种特殊的指针,通常指向结构体!
在STM32的标准库中,假设我们要初始化一个外设(这里以USART为例),我们首先要初始化他们的各个寄存器。在标准库中,这些操作都是利用固件库结构体变量+固件库Init函数实现的:
可以看到,要初始化一个串口,需要:
1、对六个位置进行赋值,
2、然后引用Init函数,
USART_InitStructure并不是一个全局结构体变量,而是只在函数内部的局部变量,初始化完成之后,USART_InitStructure就失去了作用。
而在HAL库中,同样是USART初始化结构体变量,我们要定义为全局变量。
右键查看结构体成员
我们发现,与标准库不同的是,该成员不仅:
1、包含了之前标准库就有的六个成员(波特率,数据格式等),
2、还包含过采样、(发送或接收的)数据缓存、数据指针、串口 DMA 相关的变量、各种标志位等等要在整个项目流程中都要设置的各个成员。
该 UART1_Handler就被称为串口的句柄,它被贯穿整个USART收发的流程,比如开启中断:
- HAL_UART_Receive_IT(&UART1_Handler, (u8 *)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE);
比如后面要讲到的MSP与Callback回调函数:
- <div>void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *huart);</div><div>void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);</div>
在这些函数中,只需要调用初始化时定义的句柄UART1_Handler就好。
4.2.MSP函数
MSP: MCU Specific Package 单片机的具体方案
MSP是指和MCU相关的初始化,引用一下正点原子的解释,个人觉得说的很明白:
我们要初始化一个串口,首先要设置和 MCU 无关的东西,例如波特率,奇偶校验,停止
位等,这些参数设置和 MCU 没有任何关系,可以使用 STM32F1,也可以是 STM32F2/F3/F4/F7
上的串口。而一个串口设备它需要一个 MCU 来承载,例如用 STM32F4 来做承载,PA9 做为发
送,PA10 做为接收,MSP 就是要初始化 STM32F4 的 PA9,PA10,配置这两个引脚。所以 HAL
驱动方式的初始化流程就是:
HAL_USART_Init()—>HAL_USART_MspInit() ,先初始化与 MCU无关的串口协议,再初始化与 MCU 相关的串口引脚。
在 STM32 的 HAL 驱动中HAL_PPP_MspInit()作为回调,被 HAL_PPP_Init()函数所调用。当我们需要移植程序到 STM32F1平台的时候,我们只需要修改 HAL_PPP_MspInit 函数内容而不需要修改 HAL_PPP_Init 入口参数内容。
在HAL库中,几乎每初始化一个外设就需要设置该外设与单片机之间的联系,比如IO口,是否复用等等,可见,HAL库相对于标准库多了MSP函数之后,移植性非常强,但与此同时却增加了代码量和代码的嵌套层级。可以说各有利弊。
同样,MSP函数又可以配合句柄,达到非常强的移植性:
- void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *huart);
入口参数仅仅需要一个串口句柄,这样有能看出句柄的方便。
|