CMSIS 標准及庫層次關系
因為基於Cortex 系列芯片采用的內核都是相同的，區別主要為核外的片上外設的差異，這些差異卻導致軟件在同內核，不同外設的芯片上移植困難。為了解決不同的芯片廠商生產的Cortex 微控制器軟件 的兼容性問題，ARM 與芯片廠商建立了CMSIS 標准(CortexMicroController Software Interface Standard)。
所謂CMSIS 標准，實際是新建了一個軟件抽象層。
CMSIS 標准中最主要的為CMSIS 核心層，它包括了：
- 內核函數層：其中包含用於訪問內核寄存器的名稱、地址定義，主要由ARM 公司提供。
- 設備外設訪問層：提供了片上的核外外設的地址和中斷定義，主要由芯片生產商提供。
可見CMSIS 層位於硬件層與操作系統或用戶層之間，提供了與芯片生產商無關的硬件抽象層，可以為接口外設、實時操作系統提供簡單的處理器軟件接口，屏蔽了硬件差異，這對軟件的移植是有極大的好處的。STM32 的庫，就是按照CMSIS 標准建立的。
庫目錄、文件簡介
STM32 標准庫可以從官網獲得，也可以直接從本書的配套資料得到。本書講解的例程全部采用3.5.0 庫文件。以下內容請大家打開STM32 標准庫文件配合閱讀。
解壓庫文件后進入其目錄：
“STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\”
- Libraries：文件夾下是驅動庫的源代碼及啟動文件，這個非常重要，我們要使用的固件庫就在這個文件夾里面。。
- Project ：文件夾下是用驅動庫寫的例子和工程模板，其中那些為每個外設寫好的例程對我們非常有用，我們在學習的時候就可以參考這里面的例程，非常全面，簡直就是窮盡了外設的所有功能。
- Utilities：包含了基於ST 官方實驗板的例程，不需要用到，略過即可。
- stm32f10x_stdperiph_lib_um.chm： 庫幫助文檔，這個很有用，不喜歡直接看源碼的可以在合理查詢每個外設的函數說明，非常詳細。這是一個已經編譯好的HTML 文件，主要講述如何使用驅動庫來編寫自己的應用程序。說得形象一點，這個HTML 就是告訴我們：ST 公司已經為你寫好了每個外設的驅動了，想知道如何運用這些例子就來向我求救吧。不幸的是，這個幫助文檔是英文的，這對很多英文不好的朋友來說是一個很大的障礙。但這里要告訴大家，英文僅僅是一種工具，絕對不能讓它成為我們學習的障礙。其實這些英文還是很簡單的，我們需要的是拿下它的勇氣。
在使用庫開發時，我們需要把libraries 目錄下的庫函數文件添加到工程中，並查閱庫幫助文檔來了解ST 提供的庫函數，這個文檔說明了每一個庫函數的使用方法。
進入Libraries 文件夾看到， 關於內核與外設的庫文件分別存放在CMSIS 和STM32F10x_StdPeriph_Driver 文件夾中。
1. CMSIS 文件夾。
其中黃色框框住的是我們需要用到的內容，下面我們一一講解下這幾個文件的作用。
內核相關文件
在CoreSupport 文件夾中有core_cm3.c 和core_cm3.h 兩個文件。Core_cm3.h 頭文件里
面實現了內核的寄存器映射，對應外設頭文件stm32f10x.h，區別就是一個針對內核的外設，一個針對片上（內核之外）的外設。core_cm3.c 文件實現了一下操作內核外設寄存器的函數，用的比較少。
我們還需要了解的是core_cm3.h 頭文件中包含了“stdint.h” 這個頭文件，這是一個ANSI C 文件，是獨立於處理器之外的，就像我們熟知的C 語言頭文件 “stdio.h” 文件一樣。位於RVMDK 這個軟件的安裝目錄下，主要作用是提供一些類型定義。
這些新類型定義屏蔽了在不同芯片平台時，出現的諸如int 的大小是16 位，還是32 位的差異。所以在我們以后的程序中，都將使用新類型如uint8_t 、uint16_t 等。在稍舊版的程序中還經常會出現如u8、u16、u32 這樣的類型，分別表示的無符號的8位、16 位、32 位整型。初學者碰到這樣的舊類型感覺一頭霧水，它們定義的位置在STM32f10x.h 文件中。建議在以后的新程序中盡量使用uint8_t 、uint16_t 類型的定義。
啟動文件
啟動文件放在startup/arm 這個文件夾下面，這里面啟動文件有很多個，不同型號的單片機用的啟動文件不一樣，有關每個啟動文件的詳細說明見表
我們開發板中用的STM32F103VET6 或者STM32F103ZET6 的FLASH 都是512K，屬於基本型的大容量產品，啟動文件統一選擇startup_stm32f10x_hd.s。
Stm32f10x.h
這個頭文件實現了片上外設的所以寄存器的映射，是一個非常重要的頭文件，在內核中與之想對應的頭文件是core_cm3.h。
system_stm32f10x.c
system_stm32f10x.c 文件實現了STM32 的時鍾配置，操作的是片上的RCC 這個外設。系統在上電之后，首選會執行由匯編編寫的啟動文件，啟動文件中的復位函數中調用的SystemInit 函數就在這個文件里面定義。調用完之后，系統的時鍾就被初始化成72M。如果后面我們需要重新配置系統時鍾，我們就可以參考這個函數重寫。為了維持庫的完整性，我們不會直接在這個文件里面修改時鍾配置函數。
2. STM32F10x_StdPeriph_Driver 文件夾
文件目錄：Libraries\STM32F10x_StdPeriph_Driver
進入libraries 目錄下的STM32F10x_StdPeriph_Driver 文件夾。
STM32F10x_StdPeriph_Driver 文件夾下有inc（include 的縮寫）跟src（source 的簡寫）這兩個文件夾，這里的文件屬於CMSIS 之外的的、芯片片上外設部分。src 里面是每個設備外設的驅動源程序，inc 則是相對應的外設頭文件。src 及inc 文件夾是ST 標准庫的主要內容，甚至不少人直接認為ST 標准庫就是指這些文件，可見其重要性。
在src 和inc 文件夾里的就是ST 公司針對每個STM32 外設而編寫的庫函數文件，每個外設對應一個 .c 和 .h 后綴的文件。我們把這類外設文件統稱為： stm32f10x_ppp.c 或stm32f10x_ppp.h 文件，PPP 表示外設名稱。如在上一章中我們自建的stm32f10x_gpio.c 及stm32f10x_gpio.h 文件，就屬於這一類。
如針對模數轉換(ADC)外設，在src 文件夾下有一個stm32f10x_adc.c 源文件，在inc 文件夾下有一個stm32f10x_adc.h 頭文件，若我們開發的工程中用到了STM32 內部的ADC，則至少要把這兩個文件包含到工程里。
這兩個文件夾中，還有一個很特別的misc.c 文件，這個文件提供了外設對內核中的NVIC(中斷向量控制器)的訪問函數，在配置中斷時，我們必須把這個文件添加到工程中。
3. stm32f10x_it.c、 stm32f10x_conf.h 和system_stm32f10x.c 文件
文件目錄：STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Project\STM32F10x_StdPeriph_Template在這個文件目錄下，存放了官方的一個庫工程模板，我們在用庫建立一個完整的工程時， 還需要添加這個目錄下的stm32f10x_it.c 、stm32f10x_it.h 、stm32f10x_conf.h 和system_stm32f10x.c 這四個文件。
stm32f10x_it.c：這個文件是專門用來編寫中斷服務函數的，在我們修改前，這個文件已經定義了一些系統異常(特殊中斷)的接口，其它普通中斷服務函數由我們自己添加。但是我們怎么知道這些中斷服務函數的接口如何寫？是不是可以自定義呢？答案當然不是，這些都可以在匯編啟動文件中找到，在學習中斷和啟動文件的時候我們會詳細介紹
system_stm32f10x.c：這個文件包含了STM32 芯片上電后初始化系統時鍾、擴展外部存儲器用的函數，例如我們前兩章提到供啟動文件調用的“SystemInit”函數，用於上電后初始化時鍾，該函數的定義就存儲在system_stm32f10x.c 文件。STM32F103 系列的芯片，調用庫的這個SystemInit 函數后，系統時鍾被初始化為72MHz，如有需要可以修改這個文件的內容，設置成自己所需的時鍾頻率，但鑒於保持庫的完整性，我們在做系統時鍾配置的時候會另外重寫時鍾配置函數。
stm32f10x_conf.h：這個文件被包含進stm32f10x.h 文件。當我們使用固件庫編程的時候，如果需要某個外設的驅動庫，就需要包含該外設的頭文件：stm32f10x_ppp.h，包含一個還好，如果是用了多外設，就需要包含多個頭文件，這不僅影響代碼美觀也不好管理，現我們用一個頭文件stm32f10x_conf.h 把這些外設的頭文件都包含在里面，讓這個配置頭文件統一管理這些外設的頭文件，我們在應用程序中只需要包含這個配置頭文件即可，我們又知道這個頭文件在stm32f10x.h 的最后被包含，所以最終我們只需要包含stm32f10x.h這個頭文件即可，非常方便。Stm32f10x_conf.h 見代碼清單10-2。默認情況下是所以頭文件都被包含，沒有被注釋掉。我們也可以把不要的都注釋掉，只留下需要使用的即可。
stm32f10x_conf.h 這個文件還可配置是否使用“斷言”編譯選項，見代碼清單 10-3。
在ST 標准庫的函數中，一般會包含輸入參數檢查，即上述代碼中的“assert_param”宏，當參數不符合要求時，會調用“assert_failed”函數，這個函數默認是空的。實際開發中使用斷言時，先通過定義USE_FULL_ASSERT 宏來使能斷言，然后定義“assert_failed”函數，通常我們會讓它調用printf 函數輸出錯誤說明。使能斷言后，程序運行時會檢查函數的輸入參數，當軟件經過測試，可發布時，會取消USE_FULL_ASSERT宏來去掉斷言功能，使程序全速運行。
10.1.2 庫各文件間的關系
前面向大家簡單介紹了各個庫文件的作用，庫文件是直接包含進工程即可，絲毫不用修改，而有的文件就要我們在使用的時候根據具體的需要進行配置。接下來從整體上把握一下各個文件在庫工程中的層次或關系，這些文件對應到CMSIS 標准架構上。
上圖描述了STM32 庫各文件之間的調用關系，在實際的使用庫開發工程的過程中，我們把位於CMSIS 層的文件包含進工程，除了特殊系統時鍾需要修改system_stm32f10x.c，其它文件絲毫不用修改，也不建議修改。
對於位於用戶層的幾個文件，就是我們在使用庫的時候，針對不同的應用對庫文件進行增刪（用條件編譯的方法增刪）和改動的文件。
轉自：https://zhuanlan.zhihu.com/p/96208770