第1章 HAL库简介

第一章 HAL库简介

下面我们将通过一个简单的例子来告诉 HAL 库到底是什么，和寄存器开发有什么关系？其实一句话就可以概括： HAL 库就是函数的集合， HAL 库函数的作用是向下负责与寄存器直接打交道，向上提供用户函数调用的接口（API）。

在 51 的开发中我们常常的作法是直接操作寄存器，比如要控制某些 IO 口的状态，我们直接操作寄存器：

P0 = Ox11;

而在 STM32 的开发中，我们同样可以操作寄存器：

GPIOF->BSRR = 0x00000001; // 这里是针对 STM32F4 系列

这种方法当然可以，但是这种方法的劣势是你需要去掌握每个寄存器的用法，你才能正确使用STM32，而对于 STM32 这种级别的 MCU，数百个寄存器记起来又是谈何容易。于是 ST(意法半导体)推出了官方固件库，固件库将这些寄存器底层操作都封装起来，提供一整套接口（API）供开发者调用，大多数场合下，你不需要去知道操作的是哪个寄存器，你只需要知道调用哪些函数即可。 而 HAL 库是在标准固件库之后推出的。

比如上面的控制 BSRRL 寄存器实现电平控制，官方 HAL 库封装了一个函数：

void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState)
{
    if(PinState != GPIO_PIN_RESET)
    {
        GPIOx->BSRR = GPIO_Pin;
    }
    else
    {
        GPIOx->BSRR = (uint32_t)GPIO_Pin << 16;
    }
}

这个时候你不需要再直接去操作 BSRR 寄存器了，你只需要知道怎么使用 HAL_GPIO_WritePin这个函数就可以了。在你对外设的工作原理有一定的了解之后，你再去看 HAL 库函数，基本上函数名字能告诉你这个函数的功能是什么，该怎么使用，这样是不是开发会方便很多？

任何处理器，不管它有多么的高级，归根结底都是要对处理器的寄存器进行操作。但是 HAL库不是万能的，您如果想要把 STM32 学透，光读 STM32HAL 库是远远不够的。你还是要了解一下 STM32 的原理， 了解 STM32 各个外设的运行机制。只有了解了这些原理，你在进行 HAL库开发过程中才可能得心应手游刃有余。 只有了解了原理，你才能做到“知其然知其所以然”，所以大家在学习库函数的同时，别忘了要了解一下寄存器大致配置过程。

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2024.9.23 第一次修订，后期不再维护

2024.12.16 修补部分内容