15、库函数开发小结

news2024/11/24 14:09:17

0x01、初始化

0x02、数据输入输出

0x03、状态位、标志位

0x0001、事件

0x0002、标志位的检查与清除

0x04、外设函数分类

本节我们来总结一下ST库开发的步骤和共同点，在总结之前，我们来看一下基本所有外设都有的以下几类寄存器：

1、控制寄存器xxx_CR：这类寄存器是用来配置、控制相应外设的工作方式的，入GPIOx_CRL、GPIOx_CRH、AFIO_EXTICR1 ~ AFIO_EXTICR4，串口的USART_CR1 ~ USART_CR3等。

2、数据寄存器xxx_DR：这类寄存器主要是存储了外设进行输出输入的数据。如GPIOx_IDR、GPIOx_ODR、USART_DR等。

3、状态寄存器xxx_SR：这类寄存器主要存储了当前外设的运行状态，主要为一些标志位。如USART_SR、ADC_SR等。

0x01、初始化

使用ST库对外设进行初始化，一般有以下步骤：

1、定义一个xxx_InitTypeDef类型的初始化结构体。

2、根据使用需求，向这些初始化结构体的成员写入特定的控制参数。

3、填充好结构体之后，把这个结构体作为输入参数调用相应的外设库函数xxx_Init()，从而实现向寄存器写入控制参数，并配置好外设。

在以后的其他外设开发中，我们还会遇到各种类型的初始化结构体及初始化函数。如ADC_InitTypeDef，ADC_Init()；I2C_InitTypeDef，I2C_Init()等。它们的应用方法是相同的，区别在于不通的外设，其结构体成员不一样，可输入参数相应也不同。只要理解了这些结构体成员所控制参数的意义，我们就能轻松的使用一个全新的外设。

0x02、数据输入输出

对外设的使用，一般涉及其输入和输出数据，ST官方库中有一类函数专门为此应用而生，如GPIO的输入输出函数：GPIO_ReadOutputDataBit（）;GPIO_ReadInputData（）、GPIO_SetBit（）还有USART的收发数据函数：USART_ReceiveData（）、USART_SendData（），这类函数都是用于控制输入输出数据的。

这些函数控制相应外设数据寄存器DR的内容，达到控制输入输出的目的。使用这些函数的方法也是类似的。

1、通过输入参数，向函数指定要使用的是什么外设，如用（GPIOA、GPIO_Pin_5）选定PA5进行控制，用（USART1）来指定使用串口1外设。

2、若向外输出数据，则调用Output或Send函数，把要输出的数据变量作为函数的输入参数。

3、若为接收外部数据，则调用Read或Receive函数，读取函数的返回值来得到外部输入数据。

对于其他外设，也有类似的控制数据输入输出函数。如用ADC_GetConversionValue（）函数来获取ADC转换所得到的数值；用I2C_SendData（）函数来使用I2C接口进行发送数据。

0x03、状态位、标志位

当我们需要知道外设的工作状态时，就涉及一系列标志检查的ST官方库函数。

0x0001、事件

当外设完成了某些工作或出现某些状态的时候，会触发一些事件，这些事件会在状态寄存器SR中，以不同的寄存器位来记录。这些寄存器位称为相应的事件标志位。

如串口发送完成后，会在USART_SR寄存器中的位6置1，作为发送完成的时间标志。若发送寄存器为空，则会相应的在位7置1，作为发送寄存器已空的事件标志，如果我们不停的查询这个标志位，就可以得知串口的发送状态。

不停的查询标志位，会耗费内核宝贵的资源，ST以中断的方式解决这个问题，大部分事件都可以被配置成中断。例如，若把串口发送完成事件配置为可触发中断后，当串口发送完成时，外设不仅在USART_SR寄存器中记录事件，还会触发串口中断，从而可以进入相应的中断服务函数，针对不同的事件进行具体得处理，而内核也省去了不停查询标志位的工作。

0x0002、标志位的检查与清除

假如我们把串口的发送完成事件、接收寄存器非空事件（串口接收到数据）都配置为可触发中断，因为它们触发的都是串口中断，所以中断时都是进入到同一个串口中断服务函数中处理的。那么我们再串口的中断服务函数中，就要区分这个中断究竟是由发送完成事件触发的，还是由接收到数据事件触发的。

在这个时候，我们就必须进行一次标志位检查了，对标志位进行检查的库函数，一般命名为xxx_GetFlagStatus（）或xxx_Get ITStatus（），功能分别为获取事件标志位状态和中断标志位状态。如前面使用过的读取串口标志位的函数USART_GetFlagStatus（）；EXTI的获取EXTI线状态的函数EXTI_GetFlagStatus（）。

既然有标志位检查，自然也有清除标志位功能的函数。对标志位进行清除的ST库函数，一般命名为xxx_ClearFlag（）或xxx_ClearTPendingBit（）函数，功能分别为清除事件标志位和清除挂起的中断标志位。如串口的USART_ClearFlag（）,EXTI的USART_ClearIPendingBit（）。

这四类函数都是对应到外设的xxx_SR寄存器的。

清除标志位时，xxx_ClearFlag（）和xxx_ClearITPendingBit（）结果都是对xxx_SR寄存器进行清除的，但是在使用的时候，还是尽量在中断时使用xxx_ClearITPendingBit（），在非中断时采用xxx_ClearFlag（）要严谨一点。

这些对标志位进行操作的函数都有统一的方法。

输入参数就是要检查的标志，如串口的发送完成标志USART_FLAG_TC、接收寄存器非空标志USART_FLAG_RXNE。检查函数具有返回值，返回值是SET或RESET，表示这个标志位被置位或者没有置位。而标志位清除函数就没有返回值了，调用函数后就直接把相应的标志位进行清除。