STM32之HAL、LL和标准库

引言

我们在进行STM32开发的时候，使用寄存器进行开发的终究是少数，大多数人还是习惯用库函数进行开发。到目前为止，有标准外设库、HAL库、LL库 三种。本文将分别介绍以下三种库，便于大家区分。

介绍

标准库

标准库（Standard Peripheral Library）是STMicroelectronics提供的最基本的库。它提供了对STM32微控制器的底层寄存器和外设的直接访问。标准库的设计目标是提供高度灵活性和低层次的硬件控制，以满足对性能和资源的严格要求。使用标准库，开发人员可以直接操作寄存器来配置和控制微控制器的功能，但需要手动编写大量的底层代码。标准库适用于对性能要求较高的应用和对代码大小和效率有严格要求的项目。

HAL库

HAL库（Hardware Abstraction Layer）是STMicroelectronics为了提供更高级别的抽象和简化开发而引入的库。HAL库基于标准库，并提供了一组API函数，将底层硬件操作抽象为高级函数调用。这样，开发人员可以使用更高级别的API函数来进行配置和控制微控制器的功能，而不需要直接操作底层寄存器。HAL库提供了一种更易用和可移植的编程模型，并减少了编写底层代码的工作量。它还支持多种开发板和外设，提供了一致的接口，简化了代码移植和复用。HAL库适用于大多数应用程序，尤其是中等复杂性的项目。

LL库

LL库（Low-Level Library）是STMicroelectronics在HAL库的基础上提供的更低级别的库。LL库提供了对底层寄存器和外设的更直接的访问，并提供了一组低级别的API函数。LL库保留了更多的硬件细节，为开发人员提供了更高级别的灵活性和控制。使用LL库，开发人员可以直接编写更底层的代码，实现对微控制器和外设的精细控制。LL库适用于对性能和资源要求极高，以及对底层硬件控制有特殊需求的应用。

三者的关系

在这三种库中，出现的先后顺序是标准库—HAL库—LL库，所以大家如果在网上 看到LL库编写的程序，大概是不久完成的，看到标准库，可能就是稍早一些时候的了。 这几种库的比较官方介绍如下图：

HAL库虽然移植性最好，但问题也最多。比如在串口收发的时候，由于HAL库中的中断接收和串口发送使用的互斥锁是一个，所以会造成好好的全双工变成了半双工。而标准库和LL库都没有这个问题。诸如此类的问题还有很多，但HAL库确实开发效率最高。具体使用效果因人而异吧。

总结

ST提供的标准库、HAL库和LL库各有其优势和特点，如果是移植很久前的项目，大概率要使用标准库。如果新开发项目，使用STM32CubeMX就必须使用HAL库和LL库了。个人建议，现在最好是使用HAL库+LL库进行开发，因为这是官方主推的库，并且CubeMX确实是个很好用的工具，而里面只有HAL库和LL库。HAL库开发迅速，LL库开发稳定，大家可以结合着用。