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

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

1、寫在前面

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

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

說實(shí)話，HAL相對標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫來說確實(shí)存在代碼效率不高、代碼量大燈這些問題，那么與之對應(yīng)的STM32Cube LL恰好避免了這樣的問題。

2、LL能高效的原因

簡單總結(jié)一下原因：巧妙運(yùn)用C語言靜態(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。

你會在LL庫.h文件中發(fā)現(xiàn)大量類似，靜態(tài)、內(nèi)聯(lián)函數(shù)直接讀寫寄存器的函數(shù)。

比如讀寫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);
  }
}

通過對比，你會明顯發(fā)現(xiàn)：LL庫的執(zhí)行效率更高。

3、什么是內(nèi)聯(lián)函數(shù)

寫到這里，就可能有讀者會問：什么是內(nèi)聯(lián)函數(shù)？

內(nèi)聯(lián)函數(shù)是一種編程語言結(jié)構(gòu)，用來建議編譯器對一些特殊函數(shù)進(jìn)行內(nèi)聯(lián)擴(kuò)展。（---來自百度百科）

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

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

提示：

當(dāng)內(nèi)聯(lián)函數(shù)很大時，會有相反的作用，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語言知識，沒有太多封裝，直接或間接對寄存器進(jìn)行操作。

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

對于有大型項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人來說，一個項(xiàng)目的框架對整個項(xiàng)目影響很大。

就好比你建一棟樓，如果樓層框架都沒造好，你覺得這棟樓質(zhì)量會好嗎？

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

來源：嵌入式專欄

審核編輯：湯梓紅