STM32的標準外設庫、HAL、LL軟件庫,都有很多巧妙之處值得大家借鑒。 ? 今天講講STM32Cbue LL庫中巧妙運用“靜態(tài)內(nèi)聯(lián)”使代碼更高效。
1概述
有些應用要求MCU能高效處理,特別是跑一些算法時,對CPU執(zhí)行效率要求較高。
網(wǎng)上有很多文章說STM32Cube HAL執(zhí)行效率不高,代碼量大等問題,導致很多還沒有入門,或初學的讀者就產(chǎn)生各種各樣的疑惑。 ? 說實話,HAL相對標準外設庫來說確實存在代碼效率不高、代碼量大燈這些問題,那么與之對應的STM32Cube?LL恰好避免了這樣的問題。
2LL能高效的原因
簡單總結一下原因:巧妙運用C語言靜態(tài)、內(nèi)聯(lián)函數(shù)直接操作寄存器。
當然,這是其中重要的原因,還有一些其它原因,這里暫不描述。 ? 你會在LL庫.h文件中發(fā)現(xiàn)大量類似,靜態(tài)、內(nèi)聯(lián)函數(shù)直接讀寫寄存器的函數(shù)。 ? 比如讀寫IO口:
?
__STATIC_INLINE uint32_t LL_GPIO_ReadOutputPort(GPIO_TypeDef *GPIOx){ return (uint32_t)(READ_REG(GPIOx->ODR));} __STATIC_INLINE void LL_GPIO_SetOutputPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint32_t PinMask){ WRITE_REG(GPIOx->BSRR, (PinMask >> GPIO_PIN_MASK_POS) & 0x0000FFFFU);}
?
其中__STATIC_INLINE,就是靜態(tài)、內(nèi)聯(lián):
?
#define __STATIC_INLINE static __inline
?
而讀寫位的定義:

這里面的宏定義,在眾多外設.h中都在調(diào)用。比如使能USART:
LL庫使能USART:
?
__STATIC_INLINE void LL_USART_Enable(USART_TypeDef *USARTx){ SET_BIT(USARTx->CR1, USART_CR1_UE);}
?
標準外設庫使能USART:
?
void USART_Cmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState){ /* Check the parameters */ assert_param(IS_USART_ALL_PERIPH(USARTx)); assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState)); if (NewState != DISABLE) { /* Enable the selected USART by setting the UE bit in the CR1 register */ USARTx->CR1 |= USART_CR1_UE; } else { /* Disable the selected USART by clearing the UE bit in the CR1 register */ USARTx->CR1 &= (uint16_t)~((uint16_t)USART_CR1_UE); }}
?
通過對比,你會明顯發(fā)現(xiàn):LL庫的執(zhí)行效率更高。
3什么是內(nèi)聯(lián)函數(shù)
寫到這里,就可能有讀者會問:什么是內(nèi)聯(lián)函數(shù)?
內(nèi)聯(lián)函數(shù)是一種編程語言結構,用來建議編譯器對一些特殊函數(shù)進行內(nèi)聯(lián)擴展。 ---來自百度百科
通常,程序執(zhí)行時,處理器從內(nèi)存中讀取代碼執(zhí)行。當程序中調(diào)用一個函數(shù)時,程序跳到存儲器中保存函數(shù)的位置,開始讀取代碼執(zhí)行,執(zhí)行完后再返回。 ? 為了提高速度,C語言定義了inline函數(shù),告訴編譯器把函數(shù)代碼在編譯時直接拷貝到程序中,這樣就不用執(zhí)行時另外讀取函數(shù)代碼。 ? 提示: 當內(nèi)聯(lián)函數(shù)很大時,會有相反的作用,因此一般比較小的函數(shù)才使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)。
4軟件框架思維
LL之所以高效,是因為它巧妙運用了一些C語言知識,沒有太多封裝,直接或間接對寄存器進行操作。
而能這樣實現(xiàn),歸功于ST開發(fā)團隊設計了這么一個中間層軟件框架。
對于有大型項目開發(fā)經(jīng)驗的人來說,一個項目的框架對整個項目影響很大。
就好比你建一棟樓,如果樓層框架都沒造好,你覺得這棟樓質(zhì)量會好嗎?
所以,這里就提到,我們編程時,特別項目較大,需要考慮一下軟件框架,一個好的框架能讓你你的項目達到事半功倍的效果?! ?/p>
電子發(fā)燒友App









評論