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STM32 Snippets

它是代码示例的集合，直接基于 STM32 外设寄存器，可在文档和软件包中使用。由于处在最底层，因此需要开发者直接操作外设寄存器，对开发者要求比较高，通常针对于对汇编程序比较了解的资深嵌入式工程师！

这个库使用比较少，目前只在 STM32F0 和 STM32L0 系列中有提供。两个库都有各自的说明文档。主要就是下图所示的这些：

严格来说，它不能称为库，仅仅就是将 MCU 中的寄存器进行了结构化的封装，库文件主要就是一些 .h 文件。如下是对 ADC 的封装：

在实际使用时，我们就可以结构化的访问 MCU 的寄存器，如下是配置 ADC 的函数实现：

标准外设库（Standard Peripheral Libraries）

标准外设库（Standard Peripherals Library）是对 STM32 芯片的一个完整的封装，包括所有标准器件外设的器件驱动器。这应该是目前使用最多的 ST 库。几乎全部使用 C 语言实现。但是，标准外设库也是针对某一系列芯片而言的，没有可移植性。

相对于 HAL 库，标准外设库仍然接近于寄存器操作，主要就是将一些基本的寄存器操作封装成了 C 函数。开发者需要关注所使用的外设是在哪个总线之上，具体寄存器的配置等底层信息。

相对于 STM32 Snippets，标准外设库对各外设的进行了一次封装，而不是仅仅局限在对寄存器的封装。实现了各外设的基本操作接口。

在文档方面，我只发现了针对 F2 系列和 F3 系列的详细说明文档，如下图所示：

标准外设库的文件基本架构并不复杂。下图显示了 STM32F10xx 标准外设库文件的基本架构

其他系列的库文件结构和上图基本都是一致的！

ST 为各系列提供的标准外设库稍微有些区别。例如，STM32F1x 的库和 STM32F3x 的库在文件结构上就有些不同，此外，在内部的实现上也稍微有些区别，这个在具体使用（移植）时，需要注意一下！但是，不同系列之间的差别并不是很大，而且在设计上是相同的。STM32 的标准外设库涵盖以下 3 个抽象级别：

● 包含位，位域和寄存器在内的完整的寄存器地址映射

● 涵盖所有外围功能（具有公共API的驱动器）的例程和数据结构的集合。

● 一组包含所有可用外设的示例，其中包含最常用的开发工具的模板项目。

关于更详细的信息，可以参考 ST 的官方文档，文档中对于标准外设库函数命名、文件结构等都有详细的说明。

STM32Cube

ST 为新的标准库注册了一个新商标：STMCube™。并且，ST专门为其开发了配套的桌面软件 STMCubeMX，开发者可以直接使用该软件进行可视化配置，大大节省开发时间。

这其中就包含了 HAL 库和最近新增的 LL 库。如下图：

从上图不难看出，LL 库和 HAL 库两者相互独立，只不过 LL 库更底层。而且，部分 HAL 库会调用LL库（例如：USB驱动）。同样，LL 库也会调用 HAL 库。

用户可以使用 STMCubeMX 直接生成对应芯片的整个项目（目前主流开发工具的项目基本全支持），STMCubeMX 负责给整理各种需要的源码文件。

注意：

1. 个人感觉STMCubeMX生成的项目并不够简洁，源码的组织结构也并不是很好。

2. STMCubeMX在生产项目时，可以选择使用HAL库或者LL库。但是部分组件的HAL库会调用LL库。

HAL 库

HAL是 Hardware Abstraction Layer 的缩写，中文名：硬件抽象层。HAL 库是 ST 为 STM32 最新推出的抽象层嵌入式软件，可以更好的确保跨 STM32 产品的最大可移植性。该库提供了一整套一致的中间件组件，如 RTOS，USB，TCP/IP 和 图形 等。

HAL 库是基于一个非限制性的 BSD 许可协议（Berkeley Software Distribution）而发布的开源代码。 ST 制作的中间件堆栈（USB 主机和设备库，STemWin）带有允许轻松重用的许可模式， 只要是在 ST 公司的 MCU 芯片上使用，库中的中间件(USB 主机/设备库,STemWin)协议栈即被允许随便修改，并可以反复使用。至于基于其它著名的开源解决方案商的中间件（FreeRTOS，FatFs，LwIP和PolarSSL）也都具有友好的用户许可条款。

作为目前 ST 主推的外设库，HAL库相关的文档还是非常详细的。

可以说HAL 库就是用来取代之前的标准外设库的。相比标准外设库，STM32Cube HAL 库表现出更高的抽象整合水平，HAL API 集中关注各外设的公共函数功能，这样便于定义一套通用的用户友好的API函数接口，从而可以轻松实现从一个STM32产品移植到另一个不同的STM32系列产品。HAL库是ST未来主推的库，从前年开始ST新出的芯片已经没有STD库了，比如 F7 系列。目前，HAL库已经支持STM32全线产品。

使用HAL库编程，最好尽量符合HAL库编程的整体架构。

LL 库

LL库（Low Layer）是 ST 最近新增的库，与 HAL 库捆绑发布，文档也是和 HAL 库文档在一起的，比如：在STM32F3x 的 HAL 库说明文档中，ST 新增了LL库这一章节，但是在 F2x 的HAL文档中就没有。

LL 库更接近硬件层，对需要复杂上层协议栈的外设不适用，直接操作寄存器。其支持所有外设。使用方法：

独立使用，该库完全独立实现，可以完全抛开 HAL 库，只用LL库编程完成。在使用STM32CubeMX生成项目时，直接选LL库即可。如果使用了复杂的外设，例如 USB，则会调用 HAL 库

混合使用，和 HAL 库结合使用。

目前，CubeMX 在生成项目时，可以选择采用 LL 库。

LL 库文件的命名方式和 HAL 库基本相同。个人感觉，LL 库就是原来的标准外设库移植到 Cube下的新的实现，但是其实现方法更加高效、简洁。使用 LL 库编程和使用标准外设库的方式基本一样，但是确会得到比标准外设库更高的效率。

参考

STM32 Embedded Software Overview.pdf（点击下载）

STM32库函数性能对比.pdf（点击下载）

STM32F0xx Snippets firmware package.pdf（点击下载）

谢谢