STM32F030基于LL库的最小软件工程

STM32厂商为方便软件开发，提供三种软件库：标准外设库，HAL库和LL库，经过对比选择LL库进行开发。在ST官方提供的独立LL库的工程模板进行简化，只使用必需的文件，构成我们的最小工程，以后的具体项目的工程基于这个最小工程，这样有利于深刻理解软件结构，方便将来的功能扩展和性能优化。本工程文件结构如下：

各文件的说明如下表：

关于该工程的一些说明：

1 为什么使用LL库，不用标准外设库或HAL库？

STM32开发，可以使用ST提供的标准外设库、HAL库或LL库，他们之间有以下区别

(1) 标准外设库是ST最早推出的库，实现的是比较底层的接口，直接操作芯片寄存器，编写的程序运行速度快，性能高，但是各系列的库不兼容，移植工作量较大，并且一些新的芯片不再支持，ST开发了HAL库，用来代替标准外设库；

(2)HAL库是ST的主流软件库，能够用GUI工具STM32Cube直接生成代码，它提供的是比较高层次抽象的通用接口，兼容不同STM32芯片，移植时改动小，而且HAL库的架构设计和代码风格都很好，可读性非常强，容易上手。但是为了实现高层抽象和通用，牺牲了部分执行效率，实现的程序运行较慢，浪费了一些硬件性能。HAL库适用于芯片性能较高，对性能要求不苛刻的产品；

(3) LL库正是为了弥补HAL库的硬件性能利用不够充分的缺点而设计开发的。LL库的全称是Low Layer Driver， 即底层驱动库，它和HAL库是捆绑发行的，可以认为是一个库的两种版本，它的代码风格和HAL库相似，可读性强，接口同样兼容不同STM32芯片，移植方便。而在实现上它直接读写寄存器，性能和标准外设库相近；LL库适用于配置简单的外设或者对性能要求高的外设，不太适用于配置非常复杂的外设（如USB）；

现在开发新的项目建议不要用标准外设库，应该在HAL库和LL库之间选择。LL库支持独立使用，也支持和HAL库混合使用，使用STM32的嵌入式开发，应最大限度发挥硬件效率，故应优先使用LL库，遇到配置复杂的外设时，可以再引入HAL库，调用HAL库接口，避免自己编写大量硬件配置代码。STM32F0的性能较低，而外设资源使用都比较简单，单独使用LL库比较合适。

2 工程软件执行顺序如下：

（1）执行startup_stm32f030x8.s的加载、启动代码；

（2）startup_stm32f030x8.s中调用system_stm32f0xx.c里面的SystemInit函数；

（3）startup_stm32f030x8.s中调用C编译器生成的__main函数启动代码；__main函数初始化C运行环境，再调用用户的main函数；

（4）main函数调用先执行板级硬件初始化功能；包括时钟配置和外围接口初始化等（board.c）；然后执行业务逻辑功能。

3 LL库的使用方式

（1）定义工程全局宏：USE_FULL_LL_DRIVER， 启用LL库功能；

（2）添加LL库的头文件路径：STM32F0xx_HAL\STM32F0xx_HAL_Driver\Inc; LL库和HAL库文件在同一个目录内；

（3）包含需要用到的LL库头文件，通用的头文件包括：

#include "stm32f0xx_ll_bus.h" // 包含总线功能定义
 #include "stm32f0xx_ll_system.h"// 包含部分FLASH特征、系统配置和调试等功能定义 
#include "stm32f0xx_ll_utils.h" // 包含芯片ID、延时和PPL等通用功能定义 
#include "stm32f0xx_ll_rcc.h" // 包含时钟配置功能

其他根据需要的功能选择，例如使用GPIO功能应包含：#include "stm32f0xx_ll_gpio.h"

（4）LL库没有专门的全局初始化函数，按需直接调用相应功能接口即可，以GPIO的初始化和控制为例：

LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_GPIOB) 
LL_GPIO_InitTypeDef gpioInitstruct; 
gpioInitstruct.Mode = LL_GPIO_MODE_OUTPUT; 
gpioInitstruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_LOW; 
gpioInitstruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
gpioInitstruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO; 
gpioInitstruct.Pin = LL_GPIO_PIN_4; 
if (LL_GPIO_Init(GPIOB, &gpioInitstruct) != SUCCESS) {
} 
LL_GPIO_SetOutputPin(GPIOB, LL_GPIO_PIN_4);

（5）LL库的代码风格与HAL库相似，LL库的变量、接口名都是以"LL_"为前缀（HAL库的前缀是“HAL_”），库代码是开源的，可以随时查看接口的源代码实现,在性能关键的部分可以根据源代码进一步优化。