STM32 Embedded Software

  工作以來一直使用ST的STM32系列晶片，ST為開發者提供了非常方便的開發庫。到目前為止，有標準外設庫(STD庫)、HAL庫、LL庫 三種。前兩者都是常用的庫，後面的LL庫是ST最近才新增，隨HAL原始碼包一起提供，目前支援的晶片也偏少。各庫如下所示： 

  其中，STD庫和HAL庫兩者相互獨立，互不相容。幾種庫的比較如下： 

  目前幾種庫對不同晶片的支援情況如下： 

上圖中，LL庫目前有部分晶片不支援，官方計劃2017年逐步完善。

STM32Snippets

  它是程式碼示例的集合，直接基於STM32外設暫存器，可在文件和軟體包中使用。由於處在最底層，因此需要開發者直接操作外設暫存器，對開發者要求比較高，通常針對於對彙編程式比較瞭解的資深嵌入式工程師！

注意： 
1. 目前只在STM32F0和L0系列中有提供 
2. 程式碼在不同ST晶片間沒有可移植性

標準外設庫（Standard Peripheral Libraries）

  標準外設庫（Standard Peripherals Library）是對STM32晶片的一個完整的封裝，包括所有標準器件外設的器件驅動器。這應該是目前使用最多的ST庫。幾乎全部使用C語言實現。但是，標準外設庫也是針對某一系列晶片而言的，沒有可移植性。 
  相對於HAL庫，標準外設庫仍然接近於暫存器操作，主要就是將一些基本的暫存器操作封裝成了C函式。開發者需要關注所使用的外設是在哪個匯流排之上，具體暫存器的配置等底層資訊。

注意：不支援從STM32 L0，L4和F7開始的之後的STM32系列晶片

  ST為各系列提供的標準外設庫稍微有些區別。例如，STM32F1x的庫和STM32F3x的庫在檔案結構上就有些不同，此外，在內部的實現上也稍微有些區別，這個在具體使用（移植）時，需要注意一下！但是，不同系列之間的差別並不是很大，而且在設計上是相同的。STM32的標準外設庫涵蓋以下3個抽象級別：

• 包含位，位域和暫存器在內的完整的暫存器地址對映
• 涵蓋所有外圍功能（具有公共API的驅動器）的例程和資料結構的集合。
• 一組包含所有可用外設的示例，其中包含最常用的開發工具的模板專案。

  關於更詳細的資訊，可以參考ST的官方文件，文件中對於標準外設庫函式命名、檔案結構等都有詳細的說明。

STM32Cube

  ST為新的標準庫註冊了一個新商標：STMCube™。並且，ST專門為其開發了配套的桌面軟體STMCubeMX，開發者可以直接使用該軟體進行視覺化配置，大大節省開發時間。 
  這其中就包含了HAL庫和最近新增的LL庫。如下圖： 
 
  從上圖不難看出，LL庫和HAL庫兩者相互獨立，只不過LL庫更底層。而且，部分HAL庫會呼叫LL庫（例如：USB驅動）。同樣，LL庫也會呼叫HAL庫 
  使用者可以使用STMCubeMX直接生成對應晶片的整個專案（目前主流開發工具的專案基本全支援），STMCubeMX負責給整理各種需要的原始碼檔案。

注意： 
  1. 個人感覺STMCubeMX生成的專案並不夠簡潔，原始碼的組織結構也並不是很好。 
  2. STMCubeMX在生產專案時，可以選擇使用HAL庫或者LL庫。但是部分元件的HAL庫會呼叫LL庫

HAL庫

  HAL是Hardware Abstraction Layer的縮寫，中文名：硬體抽象層。HAL庫是ST為STM32最新推出的抽象層嵌入式軟體，可以更好的確保跨STM32產品的最大可移植性。該庫提供了一整套一致的中介軟體元件，如RTOS，USB，TCP / IP和圖形等。 
  HAL庫是基於一個非限制性的BSD許可協議（Berkeley Software Distribution）而釋出的開原始碼。 ST製作的中介軟體堆疊（USB主機和裝置庫，STemWin）帶有允許輕鬆重用的許可模式， 只要是在ST公司的MCU 晶片上使用，庫中的中介軟體(USB 主機/裝置庫,STemWin)協議棧即被允許隨便修改，並可以反覆使用。至於基於其它著名的開源解決方案商的中介軟體（FreeRTOS，FatFs，LwIP和PolarSSL）也都具有友好的使用者許可條款。 
  可以說HAL庫就是用來取代之前的標準外設庫的。相比標準外設庫，STM32Cube HAL庫表現出更高的抽象整合水平，HAL API集中關注各外設的公共函式功能，這樣便於定義一套通用的使用者友好的API函式介面，從而可以輕鬆實現從一個STM32產品移植到另一個不同的STM32系列產品。HAL庫是ST未來主推的庫，從前年開始ST新出的晶片已經沒有STD庫了，比如F7系列。目前，HAL庫已經支援STM32全線產品。

  使用HAL庫程式設計，最好儘量符合HAL庫程式設計的整體架構。關於HAL庫的詳細介紹，可以參考後文STM32 HAL庫詳解 及 手動移植

LL庫

  LL庫（Low Layer）是ST最近新增的庫，與HAL捆綁釋出，文件也是和HAL文件在一起的，比如：在STM32F3x的HAL庫說明文件中，ST新增了LL庫這一章節，但是在F2x的HAL文件中就沒有。 
  LL庫更接近硬體層，對需要複雜上層協議棧的外設不適用，直接操作暫存器。其支援所有外設。使用方法：

• 獨立使用，該庫完全獨立實現，可以完全拋開HAL庫，只用LL庫程式設計完成。在使用STM32CubeMX生成專案時，直接選LL庫即可。如果使用了複雜的外設，例如USB，則會呼叫HAL庫
• 混合使用，和HAL庫結合使用。

  LL庫檔案的命名方式和HAL庫基本相同。個人感覺，LL庫就是原來的標準外設庫移植到Cube下的新的實現。因為使用LL庫程式設計和使用標準外設庫的方式基本一樣。