[0] STM32F4 - Biblioteka LL - Sterowanie pinami

W tym poście chciałbym opisać podstawową implementację bibliotek LL (ang. Low Layer Library) za pomocą CubeMx. Szybki przykład będzie obsługiwał przycisk oraz wykonywał sterowanie diodami.

[Źródło: http://www.st.com/en/evaluation-tools/stm32f4discovery.html]

Biblioteki LL są to nisko poziomowe biblioteki wygenerowane obok bibliotek HAL. Pozwalają one w bardzo łatwy sposób, za pomocą makr i prostych funkcji, odwoływać się bezpośrednio do rejestrów. Przy pominięciu mocno rozbudowanych instrukcji znanych z bibliotek HAL.

Cube MX:

Główna konfiguracja wygląda bardzo standardowo co do podobnego projektu z  bibliotekami HAL.
Czyli tak samo ustawiamy cztery diody jako wyjścia (sterowanie diodami PD12 do PD15) oraz PA0 jako wejście.

Konfiguracja zegara:

Teraz najważniejszy element czyli wybór bibliotek (Project Manager->Advanced Settings->Driver Selector):

I tym sposobem za pomocą jednego kliknięcia uzyskujemy obsługę układu na bibliotekach LL zamiast HAL. Wygenerowanie projektu wygląda standardowo.

Po wygenerowanie kodu i załadowaniu go do edytora np. System Workbench wszystko powinno się skompilować bez żadnych problemów. Konfigurajcę wygenerowanego projektu można podglądać w seksci C/C++ General -> Path And Symbols -> Symbols. Tutaj ponieważ korzystamy z bibliotek LL zamiast definicji USE_HAL_DRIVER wykorzystała została  USE_FULL_LL_DRIVER.

Projekt:

W opisanym przykładzie uruchomię diody oraz obsługę przycisku:

Konfiguracja pinów dla diod czyli jako wyjścia wykonuje się w następujący sposób:

1. static void MX_GPIO_Init(void)
2. {
3.   LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
5.   LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_GPIOH);
6.   LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_GPIOD);
7.   LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_GPIOA);
9.   LL_GPIO_ResetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_12|LL_GPIO_PIN_13|LL_GPIO_PIN_14|LL_GPIO_PIN_15);
11.   GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_12|LL_GPIO_PIN_13|LL_GPIO_PIN_14|LL_GPIO_PIN_15;
12.   GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_OUTPUT;
13.   GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
14.   GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
15.   GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO;
16.   LL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);
17. }

Całość prezentuje się bardzo podobnie co w bibliotekach HAL. Na początku następuje inicjalizacja struktury po czym przechodzimy do włączenia zegarów, resetu ustawianych pinów oraz głównej inicjalizacji.

Funkcja uruchamiająca diody oraz przycisk:

1. static void MX_GPIO_Init(void)
2. {
3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
5.   /* GPIO Ports Clock Enable */
6.   __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();
7.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
8.   __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
10.   /*Configure GPIO pin Output Level */
11.   HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14|GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_RESET);
13.   /*Configure GPIO pin : PA0 */
14.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
15.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
16.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
17.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
19.   /*Configure GPIO pins : PD12 PD13 PD14 PD15 */
20.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14|GPIO_PIN_15;
21.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
22.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
23.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
24.   HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);
25. }

Uruchomienie wszystkich diod na płycie STM32F4 Discovery wygląda następująco:

1.   LL_GPIO_SetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_12);
2.   LL_GPIO_SetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_13);
3.   LL_GPIO_SetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_14);
4.   LL_GPIO_SetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_15);

Funkcja ustawiająca stan wygląda następująco:

1. __STATIC_INLINE void LL_GPIO_SetOutputPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint32_t PinMask)
2. {
3.   WRITE_REG(GPIOx->BSRR, PinMask);
4. }

Funkcja pozwalająca na zmianę stanu na porcie na niski:

1. __STATIC_INLINE void LL_GPIO_ResetOutputPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint32_t PinMask)
2. {
3.   WRITE_REG(GPIOx->BSRR, (PinMask << 16));
4. }

Przykładowa funkcja odpowiedzialna za mruganie diodami:

1. LL_mDelay(100);
2. LL_GPIO_SetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_12);
3. LL_GPIO_SetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_13);
4. LL_GPIO_SetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_14);
5. LL_GPIO_SetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_15);
6. LL_mDelay(100);
7. LL_GPIO_ResetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_12);
8. LL_GPIO_ResetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_13);
9. LL_GPIO_ResetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_14);
10. LL_GPIO_ResetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_15);

Prosta obsługa diod oraz przycisku:

1. if (LL_GPIO_ReadInputPort(GPIOA)&LL_GPIO_PIN_0) //button
2. {
3.   LL_GPIO_SetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_12);
4.   LL_GPIO_SetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_13);
5.   LL_GPIO_SetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_14);
6.   LL_GPIO_SetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_15);
7. }
8. else
9. {
10.   LL_GPIO_ResetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_12);
11.   LL_GPIO_ResetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_13);
12.   LL_GPIO_ResetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_14);
13.   LL_GPIO_ResetOutputPin(GPIOD, LL_GPIO_PIN_15);
14. }

Cały kod jest do pobrania z dysku Google pod tym linkiem.