Низкоуровневая библиотека

У стандартной библиотеки периферии есть два недостатка (личное мнение): в ходе разработки она слишком разрослась и не предоставляет унифицированного интерфейса (поэтому был придуман HAL); и не все операции являются атомарными (хотя в случае инициализации вряд ли это можно назвать проблемой).

По сути низкоуровневая библиотека (low layer) — это реинкарнация стандартной (разработка которой прекращена). Однако она не такая гибкая, как ее предшественник: предусмотрены функции только для основных возможностей периферии, если вам нужно работать с USB, то сделать это через LL не получится. Кроме функций, дублирующих возможности StdPeriph (объявление, заполнение и передача в функцию инициализации структуры), низкоуровневая библиотека предоставляет inline-функции прямого доступа (атомарного) к регистрам.

Модули FLASH, NVIC (есть в CMSIS), DFSDM, CRYP, HASH, SDMMC(SDIO) низкоуровневой библиотекой не поддерживаются.

Такой подход (атомарных операций) лучше: во-первых, их можно вызывать без опасения, что они будут прерваны исключительной ситуацией; во-вторых, не нужно тратить дополнительную память на хранение структур; и в-третьих, снижаются накладные расходы, ведь вызывать функцию (а значит, и сохранять стек) не приходится — inline-функция вставляется в место вызова, как макрос. Для того чтобы подключить библиотеку, нужно объявить макрос USE_FULL_LL_DRIVER (в настройках проекта).

Ниже приведена типичная структура проекта.

Низкоуровневая библиотека, как и стандартная, для своей работы использует CMSIS, имеет схожий принцип именования файлов (stm32yyxx_ll_ppp.h, stm32yyxx_ll_ppp.c) и разбита на три подуровня.

  • Уровень 1. Обертки возможностей CMSIS: LL_PPP_WriteReg() / LL_PPP_ReadReg().
  • Уровень 2. Атомарные операции:
    • включение/выключение периферийных блоков (в том числе их частей), например LL_PPP_Disable(PPPx);
    • запуск периферии или установка ее в функциональное состояние, например LL_PPP_Action();
    • вспомогательные функции, например LL_PPP_State(PPPx);
    • работа с прерываниями (в том числе с флагами событий), например LL_PPP_State(PPPx).
  • Уровень 3. Функции инициализации периферии.

Функциональность включения/отключения периферийных блоков вынесена из _rcc в stm32f1xx_ll_bus.h. В файле stm32f1xx_ll_system.h расположены некоторые функции для работы с флеш-памятью и отладчиком. В файле stm32f1xx_ll_utils.h присутствуют функции для настройки PLL, задержки и считывания идентификатор МК (уникальный номер).

__STATIC_INLINE uint32_t LL_GetUID_Word0(void) // Word1, Word2
{
    return (uint32_t)(READ_REG(*((uint32_t *)UID_BASE_ADDRESS)));
}

Перепишем всё тот же пример инициализации ножки микроконтроллера на выход.

LL_APB2_GRP1_EnableClock(LL_APB2_GRP1_PERIPH_GPIOA);

LL_GPIO_InitTypeDef gpio;
gpio.Pin = LL_GPIO_PIN_0;
gpio.Mode = LL_GPIO_MODE_OUTPUT;
gpio.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
gpio.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
LL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio);

Для перевода старого проекта на низкоуровневую библиотеку ST разработала утилиту SPL2LL-Converter. Детальное описание библиотеки можно найти в документе UM1850.


Изменено:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.