标题写的高大上，其实内容简单清晰。今天就来看看，你写的C程序是怎么调用库函数来完成对寄存器的操作，如果你一清二楚，扫一眼下面的内容即可，如若不然，还是老老实实看下去吧，相信对你会有一点点帮助的。单就GPIOB这个外设来谈谈，你可以找任一一个外设来按照下面的顺序看。
一．程序目标：使红灯亮
二．程序设计：看LED的原理图，通过使能相应的外设，和操作外设完成目标。（看了原理图我们知道，只要让相应的端口位输出低电平即可点亮小灯）
三．程序代码分析：
1.stm32f10x.h文件部分代码分析
typedef struct { __IO uint32_t CRL; __IO uint32_t CRH; __IO uint32_t IDR; __IO uint32_t ODR; __IO uint32_t BSRR; __IO uint32_t BRR; __IO uint32_t LCKR; } GPIO_TypeDef;
以上代码是F1系列的标准库里的stm32f10x.h文件里的GPIO的结构体定义。不同系列的标准库包可在ST官网免费下载，很清楚的可以看到就是7个寄存器来构成这个外设的。
#define FLASH_BASE ((uint32_t)0x08000000) #define SRAM_BASE ((uint32_t)0x20000000) #define PERIPH_BASE ((uint32_t)0x40000000) #define SRAM_BB_BASE ((uint32_t)0x22000000) #define PERIPH_BB_BASE ((uint32_t)0x42000000) #define FSMC_R_BASE ((uint32_t)0xA0000000) /*!< Peripheral memory map */ #define APB1PERIPH_BASE PERIPH_BASE #define APB2PERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x10000) #define AHBPERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x20000)
那么我们要找到GPIOB，就得知道GPIOB的地址，因为他是外设，我们就得先找外设的基地址，但从上面可以看出，外设的基地址有三种类型，也就是所谓的三种总线类型，而GPIOB是挂载在APB2总线上的，所以他的地址如下：
#define GPIOB_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)
那我们就知道了GPIOB的基地址了，可是光知道地址怎么操作这个外设的七个寄存器？那你肯定知道需要将他转换为GPIO结构体的指针，才能使用结构体的成员，也即寄存器，转换过程如下：
#define GPIOB ((GPIO_TypeDef *) GPIOB_BASE)
那为什么对寄存器的某些位写1写0，就能得到我们想要的配置呢？这个其实就是由硬件规定的，下面我们看看GPIO的ODR输出数据寄存器的位定义，从下面的代码可以得出，ODR寄存器的每一个功能位，都对应一个端口（16个）。这个定义主要得目的就是对寄存器的各个功能位位进行显式区别（以命名的方式，让程序变得易读，而且逻辑清晰）。
#define GPIO_ODR_ODR0 ((uint16_t)0x0001) #define GPIO_ODR_ODR1 ((uint16_t)0x0002) #define GPIO_ODR_ODR2 ((uint16_t)0x0004) #define GPIO_ODR_ODR3 ((uint16_t)0x0008) #define GPIO_ODR_ODR4 ((uint16_t)0x0010) #define GPIO_ODR_ODR5 ((uint16_t)0x0020) #define GPIO_ODR_ODR6 ((uint16_t)0x0040) #define GPIO_ODR_ODR7 ((uint16_t)0x0080) #define GPIO_ODR_ODR8 ((uint16_t)0x0100) #define GPIO_ODR_ODR9 ((uint16_t)0x0200) #define GPIO_ODR_ODR10 ((uint16_t)0x0400) #define GPIO_ODR_ODR11 ((uint16_t)0x0800) #define GPIO_ODR_ODR12 ((uint16_t)0x1000) #define GPIO_ODR_ODR13 ((uint16_t)0x2000) #define GPIO_ODR_ODR14 ((uint16_t)0x4000) #define GPIO_ODR_ODR15 ((uint16_t)0x8000)
2.stm32f10x_gpio.h文件部分代码分析：
首要的是看这个外设的初始化结构体，
typedef struct { uint16_t GPIO_Pin; GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; }GPIO_InitTypeDef;
这个初始化结构体，是每个外设都会有的，它的主要作用就是来配置用户自己想要的外设工作模式，多样的工作模式说白了就是功能多，应该是现在MCU的一大亮点，会发现，这个初始化结构体里的结构体和其他成员，都是在这个文件里定义的，具体的就不贴出来的，相信你手里肯定有源码，一般里面的结构体类型成员和普通成员，都是作为配置参数（定义成不同的数字编码），以被函数调用，最终写入对应寄存器（对对应位进行读写），完成操作目标的。下面的来自F1官方数据手册的图片截取和代码对应起来你就一清二楚了。以前我说的都很抽象，现在尽量会贴代码。
typedef enum { GPIO_Speed_10MHz = 1, GPIO_Speed_2MHz, GPIO_Speed_50MHz }GPIOSpeed_TypeDef;
3.stm32f10x.c文件部分代码分析：
说了这么多，还是没见着库函数，下面我们就来看看，当然，这些库函数在上面的.h文件里声明了对应的接口，这是C程序模块化编程的重要思想，下面我们就来看一个简单的初始化函数，一般参数配置完成后，都会调用这个函数来完成初始化操作，根据我们上面说的，其实知道这里面就是操作寄存器来完成工作方式的配置，然后.h提供接口，供其他函数调用，当你打开这个文件，你会发现还有很多的函数，你甚至可以添加自己的函数进入这个文件（如果你觉得自己的函数很常用，很有意思），当然标准库提供的函数一般来讲是足够使用的了。
void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct) { uint32_t currentmode = 0x00, currentpin = 0x00, pinpos = 0x00, pos = 0x00; uint32_t tmpreg = 0x00, pinmask = 0x00; /* Check the parameters */ assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx)); assert_param(IS_GPIO_MODE(GPIO_InitStruct->GPIO_Mode)); assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_InitStruct->GPIO_Pin)); /*---------------------------- GPIO Mode Configuration -----------------------*/ currentmode = ((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x0F); if ((((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x10)) != 0x00) { /* Check the parameters */ assert_param(IS_GPIO_SPEED(GPIO_InitStruct->GPIO_Speed)); /* Output mode */ currentmode |= (uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Speed; } /*---------------------------- GPIO CRL Configuration ------------------------*/ /* Configure the eight low port pins */ if (((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Pin & ((uint32_t)0x00FF)) != 0x00) { tmpreg = GPIOx->CRL; for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++) { pos = ((uint32_t)0x01) << pinpos; /* Get the port pins position */ currentpin = (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos; if (currentpin == pos) { pos = pinpos << 2; /* Clear the corresponding low control register bits */ pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos; tmpreg &= ~pinmask; /* Write the mode configuration in the corresponding bits */ tmpreg |= (currentmode << pos); /* Reset the corresponding ODR bit */ if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD) { GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos); } else { /* Set the corresponding ODR bit */ if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU) { GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos); } } } } GPIOx->CRL = tmpreg; } /*---------------------------- GPIO CRH Configuration ------------------------*/ /* Configure the eight high port pins */ if (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin > 0x00FF) { tmpreg = GPIOx->CRH; for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++) { pos = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08)); /* Get the port pins position */ currentpin = ((GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos); if (currentpin == pos) { pos = pinpos << 2; /* Clear the corresponding high control register bits */ pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos; tmpreg &= ~pinmask; /* Write the mode configuration in the corresponding bits */ tmpreg |= (currentmode << pos); /* Reset the corresponding ODR bit */ if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD) { GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08)); } /* Set the corresponding ODR bit */ if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU) { GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08)); } } } GPIOx->CRH = tmpreg; } }
4.bsp_led.h部分文件代码分析：
以下就不是库函数的范畴了，不过还是看一下，这可是你自己写的代码了，你想怎么写就怎么写，这是你驱动的头文件，这样的方式，看似多次一举，其实会增加你程序的可读性和可移植性，这两点很重要，还会提供接口以供其他文件使用（声明函数）。
#ifndef __LED_H #define __LED_H #include"stm32f10x.h" #define red_PORT GPIOB #define red_PIN GPIO_Pin_5 #define red_LCK RCC_APB2Periph_GPIOB
#define ON 0
#define OFF 1
#define red(a) if(a) GPIO_SetBits(red_PORT,red_PIN);\ else GPIO_ResetBits(red_PORT,red_PIN) void LED_GPIO_Config(void);
5.bsp_led.c文件分析：
从GPIO_Init函数的参数可以看出，都是指针类型的，外设GPIOB本身就是一个指针，而初始化结构体，在声明一个对象的时候，是声明一个普通结构体变量，所以在调用的时候会加&取地址符（这可不是引用，C没有引用），为什么有些库函数在设计的时候要用指针作为参数？我觉得应该效率会更高。
#include "bsp_led.h" void LED_GPIO_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(red_LCK|green_LCK|blue_LCK,ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=red_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(red_PORT,&GPIO_InitStructure); }
6.main.c文件：
到这就没什么好说的了，全凭自己发挥了。
#include"stm32f10x.h" #include"bsp_led.h" int main(void) { LED_GPIO_Config(); while(1) { red(ON); } }
额，以上就是通过一个最简单的例子来分析了一下，stm32的main函数里一句简简单单的red(ON)是怎么将灯点亮的，通过这个例子是可以看出标准库的基本工作原理的，这些东西看起来很简单，其实每一次回头看都是会有新的发现的。。。
