HAL和LL库
HAL是ST为了实现代码在ST家族的MCU上的移植性,推出的一个库,称为硬件抽象层,很明显,这样做将会牺牲存储资源,所以项目最后的代码比较冗余,且运行效率大大降低,运行速度受制于flash的速度,所以很多人设计的时候出现了各种各样的问题。而LL库更精简,他更接近底层,直接操作寄存器来实现,二者在资源消耗上别人已做过比较,。个人更看重代码的效率以及精简,所以选择使用LL库。
利用LL配置TIM1输出PWM
- 首先进行时钟配置,手中STM32F1的板子外部晶振为8MHz,将系统的主频配置为72MHz,得益于STM32CubeMX的可视化配置设计,时钟的配置变得轻松起来
- 使用STM32CubeMX配置定时器TIM1,本次设计PWM的周期为1s,将PWM输出控制LED灯,可以看出明显的效果,因此将TIM1的时钟进行7200的分频,对其计数10000次将会得到1s的定时时间,配置如下:
为了可以调节频率,保证调整后的频率可以维持1个周期,开启update中断。也可不开启,可输出PWM。
选择LL库生成代码:
其他的SWD的配置省略,配置好后使用STM32CubeMX生成代码。
软件对LL库的支持不及HAL,生成后需要手动修改和添加少量代码。
这两个地方是我手动修改的,自动生成的这一部分存在错误,请注意。
要开启定时器,则要使用LL库的库函数,关于定时器的控制的库函数在以下这个文件,
我们可以打开这个文件,然后打开他的头文件查看里面可用的函数,使用MDK查看不太方便,可以使用notepad++查看,利用notepad++的函数列表很方便,关于TIM的定时器,打开它需要寻找ENABLE这个关键字:
有些人说LL库没有HAL好理解,需要看手册,其实不需要,看这个库文件就可以了,然后对单片机有一定的了解就可以使用了。这里我们肯定需要使能计数器,.h文件中直接看函数就能知道函数功能
/** @defgroup TIM_LL_EF_Time_Base Time Base configuration * @{ *//** * @brief Enable timer counter. * @rmtoll CR1 CEN LL_TIM_EnableCounter * @param TIMx Timer instance * @retval None */__STATIC_INLINE void LL_TIM_EnableCounter(TIM_TypeDef *TIMx){ SET_BIT(TIMx->CR1, TIM_CR1_CEN);}
而我们配置的定时器RIM1的ch1,所以看看是否有chi的使能函数,LL库很有规律,关于通道配置的都有CC这两个字母,包括配ch1
我们只是用了TIM1的ch1,就要使能ch1,只需要搜索LL_TIM_CC_E
/** * @brief Enable capture/compare channels. * @rmtoll CCER CC1E LL_TIM_CC_EnableChannel\n * CCER CC1NE LL_TIM_CC_EnableChannel\n * CCER CC2E LL_TIM_CC_EnableChannel\n * CCER CC2NE LL_TIM_CC_EnableChannel\n * CCER CC3E LL_TIM_CC_EnableChannel\n * CCER CC3NE LL_TIM_CC_EnableChannel\n * CCER CC4E LL_TIM_CC_EnableChannel * @param TIMx Timer instance * @param Channels This parameter can be a combination of the following values: * @arg @ref LL_TIM_CHANNEL_CH1 * @arg @ref LL_TIM_CHANNEL_CH1N * @arg @ref LL_TIM_CHANNEL_CH2 * @arg @ref LL_TIM_CHANNEL_CH2N * @arg @ref LL_TIM_CHANNEL_CH3 * @arg @ref LL_TIM_CHANNEL_CH3N * @arg @ref LL_TIM_CHANNEL_CH4 * @retval None */__STATIC_INLINE void LL_TIM_CC_EnableChannel(TIM_TypeDef *TIMx, uint32_t Channels){ SET_BIT(TIMx->CCER, Channels);}
将这两个函数加入到初始化后,发现还是不能运行定时器,再进头文件看看,是不是还需要使能什么,搜索LL_TIM_E
这有个输出使能,看看函数功能:
/** * @brief Enable the outputs (set the MOE bit in TIMx_BDTR register). * @note The MOE bit in TIMx_BDTR register allows to enable /disable the outputs by * software and is reset in case of break or break2 event * @note Macro @ref IS_TIM_BREAK_INSTANCE(TIMx) can be used to check whether or not * a timer instance provides a break input. * @rmtoll BDTR MOE LL_TIM_EnableAllOutputs * @param TIMx Timer instance * @retval None */__STATIC_INLINE void LL_TIM_EnableAllOutputs(TIM_TypeDef *TIMx){ SET_BIT(TIMx->BDTR, TIM_BDTR_MOE);}
可以发现是使能输出,加上这三个函数后定时器成功工作,LED以1Hz的频率闪烁,成功了!!
int main(void){ /* USER CODE BEGIN 1 */ uint32_t duty = 0; /* USER CODE END 1 */ /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/ /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ LL_APB2_GRP1_EnableClock(LL_APB2_GRP1_PERIPH_AFIO); LL_APB1_GRP1_EnableClock(LL_APB1_GRP1_PERIPH_PWR); NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_4); /* System interrupt init*/ /* Peripheral interrupt init*/ /* RCC_IRQn interrupt configuration */ NVIC_SetPriority(RCC_IRQn, NVIC_EncodePriority(NVIC_GetPriorityGrouping(),0, 0)); NVIC_EnableIRQ(RCC_IRQn); /** NOJTAG: JTAG-DP Disabled and SW-DP Enabled */ LL_GPIO_AF_Remap_SWJ_NOJTAG(); /* USER CODE BEGIN Init */ /* USER CODE END Init */ /* Configure the system clock */ SystemClock_Config(); /* USER CODE BEGIN SysInit */ /* USER CODE END SysInit */ /* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init(); MX_TIM1_Init(); /* Initialize interrupts */ MX_NVIC_Init(); /* USER CODE BEGIN 2 */ LL_TIM_CC_EnableChannel(TIM1,LL_TIM_CHANNEL_CH1); LL_TIM_EnableCounter(TIM1); LL_TIM_EnableAllOutputs(TIM1); //HAL_TIM_Base_Start(&htim1); /* USER CODE END 2 */ /* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { LL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin); delay_ms(500); // HAL_Delay(10); /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ } /* USER CODE END 3 */}
如果需要设置占空比,前面已经提到,关于每个输出通道的设置都有CC,再一想是要设置,那么应该是有Set,于是搜索LL_TIM_CC_S
哎呀,打脸没有找到,那么想一想,前面是配置通道的有CC,那应该是有一个C才对,发现里面有OC的关键字,搜索LL_TIM_OC_S试试
嗯哼,找到了,看看他的定义:
/** * @brief Set compare value for output channel 1 (TIMx_CCR1). * @note Macro @ref IS_TIM_CC1_INSTANCE(TIMx) can be used to check whether or not * output channel 1 is supported by a timer instance. * @rmtoll CCR1 CCR1 LL_TIM_OC_SetCompareCH1 * @param TIMx Timer instance * @param CompareValue between Min_Data=0 and Max_Data=65535 * @retval None */__STATIC_INLINE void LL_TIM_OC_SetCompareCH1(TIM_TypeDef *TIMx, uint32_t CompareValue){ WRITE_REG(TIMx->CCR1, CompareValue);}
其实在配置定时器的时候也能发现一些端倪。
前面也提到中断,经过前面的配置,我依稀觉得LL库自动生成的都是给我们配置好最基本的,我们要使用需要打开相应的开关,使能对应的选项。我想中断也应该是一样,到函数列表看一看:
嗯哼,还真有,打开这个开关,开启调试模式后验证,果不其然,要想使用中断,就需要使能这个中断。
总结
LL库的使用相较于HAL来说,似乎更加的晦涩,但是当你大概了解了这个LL库的设计框架,加上对单片机有一定的了解,根据库函数的函数列表就能成功的使用LL库。
祝大家学习顺利!