嵌入(ru)式學HAL庫(ku)還是標準庫(ku)
時間：2024-10-16 來源：華清遠見
在嵌入式開(kai)發中(zhong)，尤其是(shi)針對STM32系列微(wei)控制器(qi)（MCU），開(kai)發者通常會面臨兩種選擇：使用標準庫(ku)（Standard Peripheral Library）或是(shi)硬件抽象層（HAL）庫(ku)。
標準庫是由STMicroelectronics官方(fang)提供(gong)的(de)(de)(de)用(yong)于(yu)STM32系列(lie)MCU的(de)(de)(de)外(wai)設驅動程(cheng)序集合。它提供(gong)了直接(jie)訪問微控(kong)制器(qi)硬(ying)件寄存器(qi)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)，這意味著開(kai)發者(zhe)可以直接(jie)控(kong)制外(wai)設的(de)(de)(de)功能。標準庫通常被認(ren)為是更底層的(de)(de)(de)解決方(fang)案，因(yin)為它讓開(kai)發者(zhe)能夠(gou)更加貼近(jin)硬(ying)件，這對(dui)于(yu)那些希望精確定制其應用(yong)程(cheng)序性能或優化功耗的(de)(de)(de)項目(mu)來(lai)說(shuo)非(fei)常有用(yong)。
標準庫存(cun)在的(de)優點有(you)更(geng)好的(de)性(xing)能，因為直接操作硬(ying)件(jian)、更(geng)小的(de)代(dai)碼體積，適用于內存(cun)有(you)限的(de)設備、更(geng)多的(de)控制(zhi)權，可以實現(xian)復(fu)雜的(de)硬(ying)件(jian)操作等。同(tong)時也(ye)有(you)一些弊端(duan)，比如需要更(geng)多的(de)硬(ying)件(jian)知識、不同(tong)型號(hao)之(zhi)間代(dai)碼移植性(xing)較(jiao)(jiao)差、編(bian)程復(fu)雜度較(jiao)(jiao)高，學習曲(qu)線陡峭等。
HAL庫同(tong)樣由STMicroelectronics提(ti)供，但它采(cai)用了更(geng)為抽(chou)象的(de)方式，通過定(ding)義一(yi)組統一(yi)的(de)API來訪問不同(tong)型(xing)號STM32 MCU的(de)外設。這種(zhong)抽(chou)象層(ceng)的(de)設計(ji)目標是為了簡化開發過程(cheng)并提(ti)高代碼的(de)可移植(zhi)性。
HAL庫(ku)的(de)有點有：代碼可(ke)移植性(xing)強，同一段代碼可(ke)以在不同型號(hao)的(de)STM32上(shang)運行、提供了更(geng)高層次的(de)API，降(jiang)低(di)了開(kai)發(fa)難度、包含了一些輔助(zhu)功能(neng)，如(ru)錯(cuo)誤(wu)處理機制，使得開(kai)發(fa)更(geng)加(jia)容(rong)易(yi)。缺點就顯而易(yi)見了，如(ru)相較于標準庫(ku)，可(ke)能(neng)會有一些性(xing)能(neng)損失、代碼體積較大(da)等(deng)。
總的(de)來說，標準庫(ku)適合那些對性能要求極高，同時擁有足(zu)夠硬(ying)件知識的(de)開發(fa)者；而(er)HAL庫(ku)則更(geng)適合希望快(kuai)速(su)開發(fa)應用，減(jian)少(shao)維護成本，并且不(bu)太關心(xin)底層細(xi)節(jie)的(de)開發(fa)者。選擇哪種庫(ku)取決于項目的(de)具體需求和個人偏好。
對于追求(qiu)快(kuai)(kuai)速開發(fa)、縮短產品(pin)上(shang)市時間的(de)(de)應用場景來說，HAL庫(ku)的(de)(de)高(gao)抽象層次可(ke)以(yi)顯著(zhu)加快(kuai)(kuai)原型設計(ji)的(de)(de)速度。然(ran)而，在某(mou)些對實時性(xing)有(you)極高(gao)要(yao)求(qiu)或(huo)者(zhe)需(xu)要(yao)精確控制功(gong)耗(hao)的(de)(de)應用場合下，使(shi)用標(biao)準庫(ku)可(ke)能(neng)(neng)更(geng)能(neng)(neng)滿足特(te)(te)定的(de)(de)需(xu)求(qiu)，因(yin)為它允許更(geng)精細(xi)地控制硬件(jian)資源。HAL庫(ku)強調(diao)的(de)(de)是(shi)可(ke)移植性(xing)和易(yi)用性(xing)，這意(yi)味著(zhu)開發(fa)者(zhe)可(ke)以(yi)在不同的(de)(de)STM32型號間遷移項目(mu)而無需(xu)重寫(xie)大量代碼。然(ran)而，如果項目(mu)特(te)(te)別依(yi)賴于某(mou)一型號MCU的(de)(de)獨(du)特(te)(te)功(gong)能(neng)(neng)，那(nei)么直(zhi)接利用標(biao)準庫(ku)可(ke)能(neng)(neng)會更(geng)好地發(fa)揮(hui)這些特(te)(te)性(xing)。
