8051内核的应用裸机框架

8051-ELL,是根据新一代增强型8051为内核的MCU,基于keil开发的硬件抽象平台。ELL库充分考虑8051的特性,结合硬件条件,提供了大量标准的API函数,供开发者访问底层硬件细节。ELL的大小支持裁剪,在代码密度和执行效率上做到了很好的平衡。

ELL是efficient low-layer的缩写,意思是高效低封装,结合了HAL库和LL库的编程思想,既保证了通用性又降低了flash的过度占用。可谓是一举两得,高效、简洁、好用!

8051-ELL库支持Keil4和Keil5,支持Vscode协同开发,推荐使用EIDE插件。目前ELL库主要适配了STC公司的单片机型号,以STC8系列为主。后续计划增加STC12、STC15、STC16系列。

函数库遵循 Apache 许可证 2.0 版本,可免费在商业产品中使用,不需要公布应用程序源码,没有潜在商业风险。

新手如何入门

进入 8051-ELL文档中心 可查看 入门教程 。

ELL采用了一个裸机框架来组织库文件。框架包括两大部分:工程文件和库文件。

工程文件主要存放Keil工程、Vscode文件、用户代码。这里可以根据你的编程习惯进行安排,非常的自由!库文件才是我们的重头戏,它主要分为四个部分:核心文件夹、片内外设库、组件库、设备驱动库。其中组件库和设备驱动库单独发展,不放在本仓库内。

ELL仓库目录结构

一级目录二级目录描述doc...一些文档资料examples---示例代码STC8AxSTC8A系列的示例代码STC8CxSTC8C系列的示例代码...其他型号libraries---ELL库文件core寄存器和启动文件peripherals芯片的片内外设库project---模板工程STC8AxSTC8A系列的模板工程STC8CxSTC8C系列的模板工程...其他型号

下面是ELL库的框架图:

整个固件库,充分利用了keil的一些特性,比如使用LX51扩展链接器/定位器,优化了BL51的功能,可以生成更小的目标文件等。

源代码阅读指导

一、基本架构

设计框架上,ELL分为三个组成部分,分别是片内外设库、组件库、设备驱动库。片内外外设库是核心库,包含MCU的片内外设驱动,是ELL的核心组成;组件库和设备驱动库,开放给开发者,可以编写自己的驱动和移植软件包。

文件细节上,ELL有lib文件夹和project文件夹组成。

lib文件夹包含startup文件夹、core文件夹、peripherals文件夹。startup文件夹存放启动代码,是汇编语言;core文件夹存放MCU的寄存器文件和ELL核心数据类型文件,同时它还负责管理MCU的中断(比如定义中断号);其他文件夹和设计框架一一对应。

project文件夹,存放Keil-C51工程,后续会支持IAR和SDCC。具体包含main文件夹、application文件夹、build文件夹。main文件夹存放系统的初始化文件和中断服务函数文件;application文件夹存放开发者自己的代码;build文件夹存放编译的烧录文件和汇编文件。

二、数据结构

ELL采用了面向对象的封装思想,但是考虑51的资源和性能,又做了一些调整和取舍。对于同类外设,且工作模式的外设,采用结构体+枚举体的方式封装;对于单个外设,且比较抽象的,采用函数传参完成封装,但是传参的参数,仍然采用枚举体或者格式统一的宏来封装。

结构体+枚举体的封装里,枚举体作为结构体成员,主要是负责某一个功能或参数的设置,而包含这些枚举体成员的结构体,往往代表一个外设的全部信息。

除此之外,ELL灵活运用了宏的特性,具体有宏函数、控制宏、宏传参。宏函数是对寄存器操作进行封装,以保证执行效率的同时,提高可读性;控制宏用来裁剪ELL的功能和做一些配置工作。

支持的型号及外设

√代表已经支持、空代表MCU没有这个外设、 X代表还没有适配

STC8系列

部分型号可能有所差异,详情可查看官方数据手册。

联合开发

一、代码编写准则

1.宏命名:全部采用字母大写;

宏函数:
#define NVIC_COMP_CTRL(run)    do{CMPCR1 = (CMPCR1 & 0xCF)|(run << 4);}while(0)
普通宏:
#define PER_LIB_COMP_CTRL 1

2.变量命名:采用动宾结构,单词过长要缩写(保留三个字母),单词之间用_连接;

全局变量说明:要加前缀'G_'; 局部变量说明:首字母小写;

全局变量:
uint8_t G_Uart_Busy_Flg = 0; //Busy flag of receive
局部变量:
uint32_t sysClk_FRE;

3.函数命名:名字+动作形式,单词首字母大写,单词之间用_连接; 函数传参说明:首字母小写;

FSCSTATE MPWMn_Port_Init(MPWMPort_Type port, MPWMCLKSrc_Type clkSrc, uint16_t period)
{
    ...
}

4.代码注释规范:采用Doxygen规范,具体细节可参考库源代码。

/**
 * @brief     PWM端口初始化函数。Init PWM port function.
 * @details   初始化指定端口(0-5)。Init the specified PWM port. (from 0 to 5)
 * @param[in] port PWM端口枚举体。PWM port enumerator.
 * @param[in] clkSrc PWM时钟源。PWM clock source.
 * @param[in] period PWM周期值(计数器重装载值)。PWM period value (counter reload value)
 * @return    FSC_SUCCESS 返回成功。Return to success.
 * @return    FSC_FAIL    返回失败。Return to fail.
**/

二、模块开发指导

ELL使用git管理源代码,使用gitee作为主仓库,github作为备份仓库。如果想要成为ELL的开发者,请以gitee仓库为主。

一、Fork本仓库

首先fork本仓库当你的账户下,然后在此基础上做开发。

二、开发代码

1.寄存器

为了保持统一的风格,以及最大程度的灵活性,ELL的开发会细致到寄存器的开发。但是寄存器头文件仍然是沿用官方给出的命名规则,以保证兼容性,但是寄存器的编写和安排,以模块化放置。寄存器头文件存放的位置在libraries/core/register/xxx型号。

2.数据结构

可以参考上文的源代码阅读指导,核心内容就是结构体+枚举体+宏的形式,特点是对宏的封装。

3.API函数

可以参考任意一个模块来设计。

三、提交PR和Issue

再完成代码开发以后,你可以发布PR请求合并,同时在Issue里面做详细解释。管理员再审核过你的代码后,会将你的PR合并到主仓库。

代码非常整洁,源代码在配套资料可以下载

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资料明细:code-master.zip
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  • vikey_zhu 2021-10-12 09:02
    老师,能不能发我一下资料,谢谢! vi****@****.com
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  • zhoucwyh 2021-10-11 21:51
    老师,能不能发我一下资料,谢谢! zh****@****.com
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  • lihui710884923 2021-10-11 11:56
    51可以用库函数来编程
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