STM32的標準外設庫、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庫中巧妙運用“靜態內聯”使代碼更高效。

1、寫在前面

有些應用要求MCU能高效處理，特別是跑一些算法時，對CPU執行效率要求較高。

網上有很多文章說STM32Cube HAL執行效率不高，代碼量大等問題，導致很多還沒有入門，或初學的讀者就產生各種各樣的疑惑。

說實話，HAL相對標準外設庫來說確實存在代碼效率不高、代碼量大燈這些問題，那么與之對應的STM32Cube LL恰好避免了這樣的問題。

2、LL能高效的原因

簡單總結一下原因：巧妙運用C語言靜態、內聯函數直接操作寄存器。

當然，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文件中發現大量類似，靜態、內聯函數直接讀寫寄存器的函數。

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、內聯：

#define __STATIC_INLINE  static __inline

而讀寫位的定義：

這里面的宏定義，在眾多外設.h中都在調用。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);
}

標準外設庫使能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，你會明顯發現：LL庫的執行效率更高。

3、什么是內聯函數

寫到這里，就可能有讀者會問：什么是內聯函數？

內聯函數是一種編程語言結構，用來建議編譯器對一些特殊函數進行內聯擴展。（---來自百度百科）

通常，程序執行時，處理器從內存中讀取代碼執行。當程序中調用一個函數時，程序跳到存儲器中保存函數的位置，開始讀取代碼執行，執行完后再返回。

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

提示：

當內聯函數很大時，會有相反的作用，因此一般比較小的函數才使用內聯函數。

4、軟件框架思維

LL之所以高效，是因為它巧妙運用了一些C語言知識，沒有太多封裝，直接或間接對寄存器進行操作。

而能這樣實現，歸功于ST開發團隊設計了這么一個中間層軟件框架。

對于有大型項目開發經驗的人來說，一個項目的框架對整個項目影響很大。

就好比你建一棟樓，如果樓層框架都沒造好，你覺得這棟樓質量會好嗎？

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

來源：嵌入式專欄

審核編輯：湯梓紅