ARM32开发——库与包

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文章目录

• • 嵌入式软件通用架构
  • 库
  • SPL库
  • HAL库
  • MSP

嵌入式软件通用架构

库

标准外设库（Standard Peripheral Library）和HAL库（Hardware Abstraction Layer Library）是两种不同的库，它们在嵌入式系统开发中发挥不同的作用。它们通常用于不同的层次，但也有关联的部分。

SPL库

标准外设库，Standard Peripheral Library。简称SPL。标准外设库是一种用于嵌入式系统开发的软件库，由各种芯片厂家提供，旨在简化和抽象硬件访问。SPL的目标是帮助开发者更轻松地与微控制器（MCU）的外设进行交互，而无需深入了解底层硬件细节。

SPL通常包含了用于初始化、配置和控制各种外设（例如GPIO、UART、SPI、I2C、定时器等）的函数和驱动代码。这使得开发者可以使用相对简单的API来操作这些外设，而不必直接操作硬件寄存器。SPL还可以提供示例代码、文档和工具，以帮助开发者更好地理解和使用外设功能。

SPL通常是针对特定芯片系列或家族设计的，因此它的功能和支持可能会因厂家和型号而异。开发者可以根据自己的芯片型号选择相应的SPL版本，然后使用其中的函数和驱动代码来开发应用程序。

通常SPL库我们也称之为 固件库Firmware。

HAL库

HAL库，Hardware Abstraction Layer Library。HAL库是特定厂家的硬件抽象层库，用于对特定系列或型号的微控制器进行底层硬件操作和抽象。HAL库提供了与硬件无关的API接口，使得开发者可以编写与硬件平台无关的代码。HAL库封装了与硬件相关的底层寄存器操作，使得开发者可以通过函数调用来控制外设、配置时钟、中断等，而无需直接操作寄存器。

HAL库通常建立在标准库之上。HAL库在提供对硬件的抽象时，可能会使用标准库提供的一些基本函数，如内存操作函数（memcpy、memset等）。此外，HAL库还可能在某些情况下使用标准库的输入输出函数（printf、scanf等）来简化开发者与外设的交互。

对于一些大型的HAL库，可能会包含自己的标准库实现，以满足特定需求或兼容性要求。这种情况下，HAL库可能提供自己的标准库函数，以便开发者在不同的编译环境中使用。

需要强调的是，虽然标准库和HAL库在嵌入式系统开发中常常共同使用，但它们是两个独立的概念，各自在软件开发的不同层次发挥作用。标准库是通用的软件库，可用于各种平台和应用，而HAL库是特定硬件的抽象层库，用于简化对硬件的操作。

SPL和HAL的关系

"标准外设库"（SPL）和"硬件抽象层"（HAL）都是用于嵌入式系统开发的软件库，旨在简化和抽象硬件访问。它们之间的关系如下：

1. 演进关系： HAL可以被视为SPL的进化版本。在某些嵌入式系统开发环境中，SPL被逐渐取代或演变为HAL。HAL提供了更高级别的抽象和更一致的API，使开发者能够更容易地跨不同的芯片系列进行开发。
2. 抽象程度： HAL提供了更高层次的抽象，更接近通用的API风格，而SPL可能会更接近底层硬件寄存器的编程接口。这使得使用HAL更加方便，尤其是对于初学者或跨平台开发。
3. 芯片厂家支持： HAL通常由芯片厂家、开源社区或第三方组织提供，以提供更广泛的支持。SPL通常由芯片厂家提供，且可能只针对特定的芯片系列。
4. 功能覆盖： HAL通常提供一致的API，支持跨不同的芯片系列，从而促进了跨平台开发。SPL可能更专注于特定的芯片系列，提供更特定的功能和配置选项。
5. 代码大小和效率： 由于HAL提供了更高层次的抽象，可能会引入更多的代码，导致代码大小增加。SPL通常更接近底层硬件，可能更紧凑且更高效。
   目前的现状，企业开发偏SPL开发，新的技术环境偏HAL开发。HAL开发也需要厂商的支持，需要提供稳定的API，也需要长期验证。
   包
   BSP
   BSP，全称Board Support Package，是指嵌入式系统中与硬件平台相关的软件层次。它提供了与具体硬件平台相关的底层驱动程序、初始化代码、操作系统适配层等。BSP负责将底层硬件与高层应用程序隔离开来，使应用程序能够更方便地在不同硬件平台上运行。BSP还可以包括与外设交互的接口、时钟配置、中断处理等。
   可以简单的理解为，将开发板中的传感器、电机、按键等，进行封装，方便外部调用。

MSP

MSP，全称Microcontroller Support Package，是更专注于微控制器的支持包，它针对特定的微控制器或微处理器提供了更详细的支持。MSP包括对芯片外设的低级驱动，例如ADC（模数转换器）、PWM（脉宽调制）、定时器等。它通常提供了对特定芯片的寄存器级别的访问，使开发人员能够直接配置和控制硬件功能。MSP的目标是为特定微控制器提供高效的编程支持，充分利用其硬件功能，从而实现更精细的控制。

可以简单的理解为，将外设进行细致的逻辑封装，方便调用。