最近筆者開始學習STM32的HAL庫，由於以前一直用標準庫進行開發，於是發現了HAL庫幾點好玩的地方，在此分享。

1.控制代碼
在STM32的標準庫中，假設我們要初始化一個外設（這裡以USART為例）
我們首先要初始化他們的各個暫存器。在標準庫中，這些操作都是利用韌體庫結構體變數+韌體庫Init函式實現的：

	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

	USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串列埠波特率
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字長為8位資料格式
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一個停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無奇偶校驗位
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無硬體資料流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收發模式

	USART_Init(USART3, &USART_InitStructure); //初始化串列埠1
 

可以看到，要初始化一個串列埠，需要對六個位置進行賦值，然後引用Init函式，並且USART_InitStructure並不是一個全域性結構體變數，而是隻在函式內部的區域性變數，初始化完成之後，USART_InitStructure就失去了作用。

而在HAL庫中，同樣是USART初始化結構體變數，我們要定義為全域性變數。

UART_HandleTypeDef UART1_Handler;

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右鍵檢視結構體成員

typedef struct
{
	  USART_TypeDef                 *Instance;        /*!< UART registers base address        */
	  UART_InitTypeDef              Init;             /*!< UART communication parameters      */
	  uint8_t                       *pTxBuffPtr;      /*!< Pointer to UART Tx transfer Buffer */
	  uint16_t                      TxXferSize;       /*!< UART Tx Transfer size              */
	  uint16_t                      TxXferCount;      /*!< UART Tx Transfer Counter           */
	  uint8_t                       *pRxBuffPtr;      /*!< Pointer to UART Rx transfer Buffer */
	  uint16_t                      RxXferSize;       /*!< UART Rx Transfer size              */
	  uint16_t                      RxXferCount;      /*!< UART Rx Transfer Counter           */  
	  DMA_HandleTypeDef             *hdmatx;          /*!< UART Tx DMA Handle parameters      */ 
	  DMA_HandleTypeDef             *hdmarx;          /*!< UART Rx DMA Handle parameters      */
	  HAL_LockTypeDef               Lock;             /*!< Locking object                     */
	  __IO HAL_UART_StateTypeDef    State;            /*!< UART communication state           */
	  __IO uint32_t                 ErrorCode;        /*!< UART Error code                    */
}UART_HandleTypeDef;
 

我們發現，與標準庫不同的是，該成員不僅包含了之前標準庫就有的六個成員（波特率，資料格式等），還包含過取樣、（傳送或接收的）資料快取、資料指標、串列埠 DMA 相關的變數、各種標誌位等等要在整個專案流程中都要設定的各個成員。
該UART1_Handler就被稱為串列埠的控制代碼
它被貫穿整個USART收發的流程，比如開啟中斷：

HAL_UART_Receive_IT(&UART1_Handler, (u8 *)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE);

比如後面要講到的MSP與Callback回撥函式：

void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *huart);
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
 

在這些函式中，只需要呼叫初始化時定義的控制代碼UART1_Handler就好。

2.MSP函式
MCU Specific Package 微控制器的具體方案
MSP是指和MCU相關的初始化，引用一下正點原子的解釋，個人覺得說的很明白：

我們要初始化一個串列埠，首先要設定和 MCU 無關的東西，例如波特率，奇偶校驗，停止
位等，這些引數設定和 MCU 沒有任何關係，可以使用 STM32F1，也可以是 STM32F2/F3/F4/F7
上的串列埠。而一個串列埠裝置它需要一個 MCU 來承載，例如用 STM32F4 來做承載，PA9 做為發
送，PA10 做為接收，MSP 就是要初始化 STM32F4 的 PA9,PA10，配置這兩個引腳。所以 HAL
驅動方式的初始化流程就是：HAL_USART_Init()—>HAL_USART_MspInit() ，先初始化與 MCU
無關的串列埠協議，再初始化與 MCU 相關的串列埠引腳。在 STM32 的 HAL 驅動中
HAL_PPP_MspInit()作為回撥，被 HAL_PPP_Init()函式所呼叫。當我們需要移植程式到 STM32F1
平臺的時候，我們只需要修改 HAL_PPP_MspInit 函式內容而不需要修改 HAL_PPP_Init 入口參
數內容。

在HAL庫中，幾乎每初始化一個外設就需要設定該外設與微控制器之間的聯絡，比如IO口，是否複用等等，可見，HAL庫相對於標準庫多了MSP函式之後，移植性非常強，但與此同時卻增加了程式碼量和程式碼的巢狀層級。可以說各有利弊。

同樣，MSP函式又可以配合控制代碼，達到非常強的移植性：

void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *huart);

入口引數僅僅需要一個串列埠控制代碼，這樣有能看出控制代碼的方便。

3.Callback函式
類似於MSP函式，個人認為Callback函式主要幫助使用者應用層的程式碼編寫。
還是以USART為例，在標準庫中，串列埠中斷了以後，我們要先在中斷中判斷是否是接收中斷，然後讀出資料，順便清除中斷標誌位，然後再是對資料的處理，這樣如果我們在一箇中斷函式中寫這麼多程式碼，就會顯得很混亂：

void USART3_IRQHandler(void)                	//串列埠1中斷服務程式
{
	u8 Res;
	if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中斷(接收到的資料必須是0x0d 0x0a結尾)
	{
		Res =USART_ReceiveData(USART3);	//讀取接收到的資料
		/*資料處理區*/
		}   		 
     } 
} 

而在HAL庫中，進入串列埠中斷後，直接由HAL庫中斷函式進行託管：

void USART1_IRQHandler(void)                	
{ 
	HAL_UART_IRQHandler(&UART1_Handler);	//呼叫HAL庫中斷處理公用函式
	/***************省略無關程式碼****************/	
}

HAL_UART_IRQHandler這個函式完成了判斷是哪個中斷（接收？傳送？或者其他？），然後讀出資料，儲存至快取區，順便清除中斷標誌位等等操作。
比如我提前設定了，串列埠每接收五個位元組，我就要對這五個位元組進行處理。
在一開始我定義了一個串列埠接收快取區：

/*HAL庫使用的串列埠接收緩衝,處理邏輯由HAL庫控制，接收完這個陣列就會呼叫HAL_UART_RxCpltCallback進行處理這個陣列*/
/*RXBUFFERSIZE=5*/
u8 aRxBuffer[RXBUFFERSIZE];

在初始化中，我在控制代碼裡設定好了快取區的地址，快取大小（五個位元組）

/*該程式碼在HAL_UART_Receive_IT函式中，初始化時會引用*/
	huart->pRxBuffPtr = pData;//aRxBuffer
    huart->RxXferSize = Size;//RXBUFFERSIZE
    huart->RxXferCount = Size;//RXBUFFERSIZE

則在接收資料中，每接收完五個位元組，HAL_UART_IRQHandler才會執行一次Callback函式：

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);

在這個Callback回撥函式中，我們只需要對這接收到的五個位元組（儲存在aRxBuffer[]中）進行處理就好了，完全不用再去手動清除標誌位等操作。
所以說Callback函式是一個應用層程式碼的函式，我們在一開始只設置控制代碼裡面的各個引數，然後就等著HAL庫把自己安排好的程式碼送到手中就可以了~

綜上，就是HAL庫的三個與標準庫不同的地方之個人見解。
個人覺得從這三個小點就可以看出HAL庫的可移植性之強大，並且使用者可以完全不去理會底層各個暫存器的操作，程式碼也更有邏輯性。但與此帶來的是複雜的程式碼量，極慢的編譯速度，略微低下的效率。看怎麼取捨了。

轉自：https://blog.csdn.net/weixin_43186792/article/details/88759321?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-3.control&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-3.control