8.1 Cortex-M 库开发概述
我想如果稍微搞过嵌入式的，或多或少都学习过51单片机，51单片机比较简单，配置下寄存器就能实现我们想要的功能，也没有的什么库，但是当你学习Cortex-M之后，就会发现基于Cortex-M的各个MCU厂家都提供了不同的固件库，毕竟，32位的处理器寄存器很多，如果开发一个功能就需要配置大量的寄存器，这样开发起来效率就可想而知了，因此通过将寄存器封装，提供相应的API接口，这样开发起来的就非常方便，也便于移植，大大提高项目开发的进度和效率。因此学习Cortex-M一定要知道什么库开发，为何要使用库开发？
所谓库就是函数接口(API)，开发者可调用这些函数接口来配置Cortex-M的寄存器，使开发人员得以脱离最底层的寄存器操作，有开发快速，易于阅读，维护成本低等优点。
库是架设在寄存器与用户驱动层之间的代码，库向下处理与寄存器直接相关的配置，向上为用户提供配置寄存器的接口。当我们调用库函数的时候不需要了解库底层的寄存器操作。
库开发相对寄存器的对比如下图所示。
基于Cortex-M的MCU资源非常丰富，自然寄存器的数量和复杂度的增加，直接配置寄存器方式影响了开发效率和维护成本，如果使用库开发就能弥补这个缺陷。
以ST为例，从F1到F7系列都有相应的库，最开始是标准库，现在ST主推HAL，而且直接使用STM32CubeMX就能生成相应的初始化代码，应用开发者只需关注上层应用即可。
当然啦，国产的MCU就需要努力了，和ST的差距不是一点半点，不仅产品没有ST的丰富，相应的资源与配套工具也还没跟上，同志们，还需要努力呀。
虽然使用库开发好处很多，但是不同层度的封装将会牺牲CPU资源，但是这是值得的，因此本系列教程将会推出两个版本的代码：标准库和HAL库，值得注意的，国产的MCU一般都只有标准库，因此，文章中的实例大都会以ST的MCU为主。
8.2 Cortex-M库开发软件架构
虽然基于Cortex-M有不同的厂家，不同的厂家开发由基于不同的Cortex-M内核生产了不同系列的MCU，其主要为内核外的片上外设的差异，但是只要是基于Cortex-M开发的MCU，其开发流程都是一样的，掌握一家一个系列的MCU，其他的Cortex-M系列的MCU也就会很快上手。
值得注意的，虽然生产MCU的厂家很多，当时内核也就那么几种，最大区别就是外设的差异。但是不同的MCU在同内核，不同外设的会存在移植问题，为了解决不同芯片厂商的微控制器软件的兼容性问题，ARM与芯片厂商建立了CMSIS标准(Cortex Microcontroller Software Interface Standard)
CMSIS层位于硬件层与用户层(或操作系统)之间，提供了与芯片厂商无关的硬件抽象层，可以为接口外设、实时操作系统提供简单的处理器软件接口，这对软件的移植大有好处。
因此，基于CMSIS标准，固件库的文件主要分为两大类，一类是ARM提供的内核相关的文件，一类是芯片厂家提供的外设驱动文件。
看看STM32F1的固件库的目录。
就两个文件夹，CMSIS是内核驱动文件，包含启动文件等内核相关的文件。STM32F10x_StdPeriph_Driver就是外设的驱动文件，包含头文件和源文件。
至于其中的调用与逻辑关系，笔者在后文会逐步分析。
下面再看看GD32F1的固件库。
其架构和STM32F1的一样的，只是这里多了USB的驱动而已，因此，只要学通一个系列的MCU，其他的都能快速上手。