STM32的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)、HAL、LL軟件庫(kù)，都有很多巧妙之處值得大家借鑒。

今天講講STM32Cbue LL庫(kù)中巧妙運(yùn)用“靜態(tài)內(nèi)聯(lián)”使代碼更高效。

1、寫(xiě)在前面

有些應(yīng)用要求MCU能高效處理，特別是跑一些算法時(shí)，對(duì)CPU執(zhí)行效率要求較高。

網(wǎng)上有很多文章說(shuō)STM32Cube HAL執(zhí)行效率不高，代碼量大等問(wèn)題，導(dǎo)致很多還沒(méi)有入門(mén)，或初學(xué)的讀者就產(chǎn)生各種各樣的疑惑。

說(shuō)實(shí)話，HAL相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)來(lái)說(shuō)確實(shí)存在代碼效率不高、代碼量大燈這些問(wèn)題，那么與之對(duì)應(yīng)的STM32Cube LL恰好避免了這樣的問(wèn)題。

2、LL能高效的原因

簡(jiǎn)單總結(jié)一下原因：巧妙運(yùn)用C語(yǔ)言靜態(tài)、內(nèi)聯(lián)函數(shù)直接操作寄存器。

當(dāng)然，這是其中重要的原因，還有一些其它原因，這里暫不描述。

你會(huì)在LL庫(kù).h文件中發(fā)現(xiàn)大量類(lèi)似，靜態(tài)、內(nèi)聯(lián)函數(shù)直接讀寫(xiě)寄存器的函數(shù)。

比如讀寫(xiě)IO口：

__STATIC_INLINE uint32_t LL_GPIO_ReadOutputPort(GPIO_TypeDef *GPIOx)
{
  return (uint32_t)(READ_REG(GPIOx->ODR));
}

__STATIC_INLINE void LL_GPIO_SetOutputPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint32_t PinMask)
{
  WRITE_REG(GPIOx->BSRR, (PinMask >> GPIO_PIN_MASK_POS)   0x0000FFFFU);
}

其中__STATIC_INLINE，就是靜態(tài)、內(nèi)聯(lián)：

#define __STATIC_INLINE  static __inline

而讀寫(xiě)位的定義：

這里面的宏定義，在眾多外設(shè).h中都在調(diào)用。比如使能USART：

LL庫(kù)使能USART：

__STATIC_INLINE void LL_USART_Enable(USART_TypeDef *USARTx)
{
  SET_BIT(USARTx->CR1, USART_CR1_UE);
}

標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)使能USART：

void USART_Cmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState)
{
  /* Check the parameters */
  assert_param(IS_USART_ALL_PERIPH(USARTx));
  assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));

  if (NewState != DISABLE)
  {
    /* Enable the selected USART by setting the UE bit in the CR1 register */
    USARTx->CR1 |= USART_CR1_UE;
  }
  else
  {
    /* Disable the selected USART by clearing the UE bit in the CR1 register */
    USARTx->CR1  = (uint16_t)~((uint16_t)USART_CR1_UE);
  }
}

通過(guò)對(duì)比，你會(huì)明顯發(fā)現(xiàn)：LL庫(kù)的執(zhí)行效率更高。

3、什么是內(nèi)聯(lián)函數(shù)

寫(xiě)到這里，就可能有讀者會(huì)問(wèn)：什么是內(nèi)聯(lián)函數(shù)？

內(nèi)聯(lián)函數(shù)是一種編程語(yǔ)言結(jié)構(gòu)，用來(lái)建議編譯器對(duì)一些特殊函數(shù)進(jìn)行內(nèi)聯(lián)擴(kuò)展。（---來(lái)自百度百科）

通常，程序執(zhí)行時(shí)，處理器從內(nèi)存中讀取代碼執(zhí)行。當(dāng)程序中調(diào)用一個(gè)函數(shù)時(shí)，程序跳到存儲(chǔ)器中保存函數(shù)的位置，開(kāi)始讀取代碼執(zhí)行，執(zhí)行完后再返回。

為了提高速度，C語(yǔ)言定義了inline函數(shù)，告訴編譯器把函數(shù)代碼在編譯時(shí)直接拷貝到程序中，這樣就不用執(zhí)行時(shí)另外讀取函數(shù)代碼。

提示：

當(dāng)內(nèi)聯(lián)函數(shù)很大時(shí)，會(huì)有相反的作用，因此一般比較小的函數(shù)才使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)。

4、軟件框架思維

LL之所以高效，是因?yàn)樗擅钸\(yùn)用了一些C語(yǔ)言知識(shí)，沒(méi)有太多封裝，直接或間接對(duì)寄存器進(jìn)行操作。

而能這樣實(shí)現(xiàn)，歸功于ST開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了這么一個(gè)中間層軟件框架。

對(duì)于有大型項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人來(lái)說(shuō)，一個(gè)項(xiàng)目的框架對(duì)整個(gè)項(xiàng)目影響很大。

就好比你建一棟樓，如果樓層框架都沒(méi)造好，你覺(jué)得這棟樓質(zhì)量會(huì)好嗎？

所以，這里就提到，我們編程時(shí)，特別項(xiàng)目較大，需要考慮一下軟件框架，一個(gè)好的框架能讓你你的項(xiàng)目達(dá)到事半功倍的效果。

來(lái)源：嵌入式專(zhuān)欄

審核編輯：湯梓紅