STM32F103 BSP学习指南

与光同尘大道至简

于 2025-03-06 09:36:21 发布

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文章标签：单片机 stm32 rtdbs mcu 嵌入式实时数据库

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/h050210/article/details/146059372

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此博客为一份详细的STM32F103系列 BSP学习指南，涵盖以下内容：

BSP基础概念：BSP的作用、组成、与HAL库的关系。
STM32F103 BSP架构：分析STM32CubeMX自动生成的BSP结构，讲解各层次的代码。
STM32CubeIDE环境下的BSP开发：如何使用STM32CubeIDE创建和管理BSP代码。
BSP代码的编写与移植：如何自定义BSP驱动，适配不同硬件，移植到新的板子上。
代码示例与实践：通过LED、按键、串口、LCD等外设的BSP开发进行实战演练。
推荐学习资源：包含详细教程、代码示例以及视频课程。

STM32F103 BSP学习指南

1. BSP基础概念

板级支持包（BSP, Board Support Package）是针对特定硬件平台提供的一组软件组件，包含启动代码、硬件抽象层（HAL）以及设备驱动等，用于在硬件和上层软件（操作系统或应用程序）之间提供支持 (驱动、BSP、HAL三者的区别和联系_bsp驱动-优快云博客)。BSP的主要作用是屏蔽具体硬件细节、初始化板级硬件，使上层软件可以在无需关心底层细节的情况下运行。例如BSP会提供对开发板上LED、按键等外设的封装接口，上层应用通过调用BSP提供的函数控制硬件，而这些BSP函数内部再调用HAL库来完成实际硬件操作 (HAL vs BSP vs Drivers - Stack Overflow)。HAL（硬件抽象层）提供的是对单片机片上外设的统一接口封装，如GPIO、UART、SPI等，它更加贴近寄存器操作，但屏蔽了不同MCU之间的差异，提高了代码可移植性 (驱动、BSP、HAL三者的区别和联系_bsp驱动-优快云博客) (驱动、BSP、HAL三者的区别和联系_bsp驱动-优快云博客)。一般来说，BSP会包含HAL库，HAL是BSP的一部分，BSP通过调用HAL接口来访问和控制硬件 (驱动、BSP、HAL三者的区别和联系_bsp驱动-优快云博客)。简单来说：HAL面向MCU本身，而BSP面向具体的开发板，将HAL对芯片的控制映射到板上的实际硬件（比如某块LED连接到哪个GPIO引脚） (HAL vs BSP vs Drivers - Stack Overflow)。借助BSP，上层应用只需使用BSP提供的API（例如BSP_LED_On()点亮LED），不需要直接操作HAL的底层细节。BSP的组成通常包括：启动代码（上电后的初始化，如时钟配置等）、HAL驱动（芯片外设驱动库）和板载设备驱动（针对特定板卡上器件的驱动) (驱动、BSP、HAL三者的区别和联系_bsp驱动-优快云博客)。通过BSP的抽象，上层应用获得一个与硬件无关的编程接口，便于不同平台之间移植和复用。

2. STM32F103 BSP架构

使用 STM32CubeMX 为 STM32F103 生成代码后，可以看到工程被分为若干层次清晰的模块，这也体现了 BSP 的架构思想。主要的目录包括：Core、Drivers（以及可能有Middlewares）等 (STM32CubeMX 生成的代码框架解析 - 最小化工程篇(含FreeRTOS)_.mxproject-优快云博客)。其中：

Core 文件夹：包含应用层核心代码。例如 main.c（主函数和系统初始化）、stm32f1xx_it.c（中断处理函数）、stm32f1xx_hal_msp.c（HAL MSP初始化）、system_stm32f1xx.c（系统时钟配置）等。这些由CubeMX根据配置自动生成，开发者的应用逻辑代码也主要在此目录中编写 (STM32CubeMX 生成的代码框架解析 - 最小化工程篇(含FreeRTOS)_.mxproject-优快云博客)。MSP文件用于HAL库的底层初始化配置（如开启外设时钟、配置引脚复用等），属于将HAL驱动适配具体芯片和板子的部分。Core中的代码通常用USER CODE BEGIN/END标记出用户可编辑区域，以防止下一次代码生成时被覆盖。
Drivers 文件夹：包含ST提供的驱动库代码，分为两部分：CMSIS和HAL (STM32CubeMX 生成的代码框架解析 - 最小化工程篇(含FreeRTOS)_.mxproject-优快云博客)。
- CMSIS（Cortex Microcontroller Software Interface Standard）：提供处理器内核和芯片设备的底层接口，例如处理器内核的启动文件、寄存器定义、异常向量表等 (STM32CubeMX 生成的代码框架解析 - 最小化工程篇(含FreeRTOS)_.mxproject-优快云博客)。在F103工程中，CMSIS目录下有芯片厂商文件（如startup_stm32f103xb.s启动文件，芯片寄存器头文件等）和 Arm Cortex-M 内核的接口定义。
- HAL 驱动：即 STM32F1xx HAL 驱动库，位于Drivers/STM32F1xx_HAL_Driver中，包含 Inc 和 Src 子目录，提供GPIO、UART、ADC等所有片上外设的驱动实现 (STM32CubeMX 生成的代码框架解析 - 最小化工程篇(含FreeRTOS)_.mxproject-优快云博客)。HAL库函数封装了对寄存器的操作，提供统一的API，比如HAL_GPIO_WritePin等。开发者使用HAL库可以方便地控制STM32的硬件。
- BSP驱动：对于官方支持的开发板，Drivers目录下还可能有 BSP 子目录，例如 Drivers/BSP/STM32F1xx_Nucleo (应用笔记 | 使用STM32CubeMX生成配置代码的文件结构-电子发烧友网)。其中包含专门针对该板卡的驱动代码（如 LED 和按键的初始化函数等）。以 Nucleo-F103RB 为例，其 BSP 提供了 LED和用户按钮的封装函数（定义在stm32f1xx_nucleo.h/c中），例如 BSP_LED_Init(), BSP_LED_On()，BSP_PB_GetState() 等。CubeMX 在“Board Selector”选择了ST官方板卡时，会自动将相应 BSP 文件添加到工程并设置好包含路径 (应用笔记 | 使用STM32CubeMX生成配置代码的文件结构-电子发烧友网)。如果工程中包含 BSP 文件夹，可以在其中看到针对开发板硬件的宏定义和函数实现，例如 LED数量、引脚定义等。在Nucleo-F103的BSP中，LED数量被定义为1 (#define LEDn 1)，对应的 LED2 引脚被定义在 GPIOA.5 (stm32f1xx-nucleo-bsp/stm32f1xx_nucleo.h at main · STMicroelectronics/stm32f1xx-nucleo-bsp · GitHub)；用户按钮被定义在 GPIOC.13，引脚外部中断通道也在BSP中定义 (stm32f1xx-nucleo-bsp/stm32f1xx_nucleo.h at main · STMicroelectronics/stm32f1xx-nucleo-bsp · GitHub)。这些定义确保BSP函数知道板上有哪些LED/按键以及连接在哪里。

总的来说，STM32F103 的BSP架构分层为：芯片层（CMSIS启动和核心代码）、HAL层（通用外设驱动）、BSP层（板级封装），最上层是应用层（用户编写的功能代码）。应用层调用HAL库提供的接口或通过BSP提供的更高级接口来控制硬件 (HAL vs BSP vs Drivers - Stack Overflow)。HAL库本身是硬件无关的（针对STM32F1系列通用），而BSP针对具体板子进行配置。通过这种架构，代码的层次清晰：修改板子相关配置时主要调整BSP层或HAL的配置宏，上层应用代码可以大部分保持不变，从而实现软硬件解耦和代码重用。

3. STM32CubeIDE环境下的 BSP开发

在 STM32CubeIDE 中开发BSP代码，一般遵循分层管理、模块清晰的思路，将板子相关的代码与应用逻辑分离。使用CubeMX创建STM32F103工程时，可以选择具体的MCU或ST官方板卡：

如果选择ST官方板卡（如Nucleo-F103RB），CubeMX会自动勾选相应的BSP选项并下载所需的BSP驱动，将板载资源（LED、按键等）的支持代码并入工程 (应用笔记 | 使用STM32CubeMX生成配置代码的文件结构-电子发烧友网)。生成的工程会自带BSP驱动源码，开发者可以直接调用。例如，在main函数中包含BSP头文件，然后使用BSP_LED_Init(LED2)初始化LED，调用BSP_LED_On(LED2)点亮LED等。应用层通过这些函数来与板上硬件交互，BSP内部细节已经实现好。
如果使用自定义板子或CubeMX未自动生成BSP代码，则可以手动创建BSP模块。推荐的做法是在工程中新增一个专门的BSP文件夹，将板级驱动放入其中 (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)。例如，可以创建 bsp_led.h/c, bsp_key.h/c 等文件，用于封装控制板上LED和按键的操作。通过这种方式，将板子的具体引脚、外设配置集中管理，主程序只需调用BSP接口。

在CubeIDE中管理BSP代码的步骤可能如下：

创建工程并配置外设：使用STM32CubeIDE的集成CubeMX工具，配置好STM32F103的时钟和需要使用的外设引脚（如将某GPIO设为输出用于LED，开启USART1用于串口等）并生成代码 (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客) (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)。CubeMX会生成HAL初始化代码（如HAL_GPIO_Init调用等）放在 Core/Src 下。
添加BSP源文件：在工程的Core或根目录下新建一个文件夹（如“bsp”），然后新建C源文件和对应头文件，例如 bsp_uart.c/.h 和 bsp_key.c/.h 等 (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)。这样做的目的是将板级支持代码独立出来，避免直接修改CubeMX生成的HAL初始化，并且清晰地体现模块功能。
编写BSP代码：在BSP源文件中，包含相应的 HAL 库头文件（如stm32f1xx_hal.h）和自身的头文件 (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客) (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)。然后实现所需的板级函数。例如，在 bsp_key.c 中实现按键初始化和读取函数，在 bsp_uart.c 中实现串口初始化和发送函数等。编写时可以调用 HAL 库提供的API实现底层功能。下面是简单的示例代码说明：
- LED驱动：假设板上有一个LED接在PA5引脚。可在bsp_led.c中编写: 开启GPIO时钟 -> 配置PA5为推挽输出模式 -> 调用HAL_GPIO_Init()初始化引脚 -> 提供BSP_LED_On()/Off()函数内部调用HAL_GPIO_WritePin()设置引脚电平。例如BSP初始化LED的大致实现: 开启GPIOA时钟、配置PA5为推挽输出且无上拉下拉 ( STM32F1xx_Nucleo BSP User Manual: stm32f1xx_nucleo.c Source File - STM32F103, STM32F107, STM32F151, STM32F152 Nucleo BSP Drivers Documentation)，然后将该引脚输出低电平关灯 ( STM32F1xx_Nucleo BSP User Manual: stm32f1xx_nucleo.c Source File - STM32F103, STM32F107, STM32F151, STM32F152 Nucleo BSP Drivers Documentation)。这样在应用层调用BSP_LED_Init()时，LED硬件就准备就绪。
- 按键驱动：假设按键接在PA0引脚，低电平按下。BSP_Key_Init()需要开启GPIOA时钟并配置PA0为输入模式，建议上拉以保证未按下时为高电平 (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)。然后实现BSP_Key_Read()，直接调用HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0)读取引脚电平并返回 (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)。这样应用层通过BSP_Key_Read()就能获取按键状态（0或1），无需关心引脚细节。
- 串口驱动：例如对USART1进行封装。首先在bsp_uart.c中定义一个UART句柄（如UART_HandleTypeDef huart1） (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)。在BSP_UART_Init()中，开启USART1外设时钟以及相关GPIO时钟 (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)；配置USART1的TX（如PA9）为复用推挽输出、RX（PA10）为浮空输入或上拉输入，然后调用HAL_UART_Init()完成UART初始化 (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)。接着编写发送/接收函数，例如BSP_UART_SendString(char *str)内部使用HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)str, strlen(str), HAL_MAX_DELAY)发送字符串 (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)。如果需要接收中断等，也可设置HAL库的回调或使用DMA等，但初学阶段可先用Polling方式读取。通过这样的封装，应用层只需调用BSP_UART_SendString("hello")，串口初始化和发送的细节都由BSP处理。
- 其他外设：对于更复杂的板载外设（如LCD屏、传感器等），可以在BSP中编写相应驱动或移植厂商提供的驱动代码。比如某些STM32开发板附带LCD屏，ST的BSP已经提供了LCD初始化和读写接口（如 LCD_IO_Init(), LCD_IO_WriteData() 等） ( STM32F1xx_Nucleo BSP User Manual: stm32f1xx_nucleo.c Source File - STM32F103, STM32F107, STM32F151, STM32F152 Nucleo BSP Drivers Documentation)。这些函数内部通过SPI总线发送命令和数据，实现对LCD的控制。初学者可以参考官方BSP或相关教程，将这些外设的驱动也纳入BSP层。
在应用层调用BSP：在main.c中包含BSP头文件，并在合适的地方初始化BSP模块 (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)。通常HAL库初始化（HAL_Init()）和系统时钟配置完成后，就可以调用BSP的初始化函数。例如:
```
HAL_Init();
SystemClock_Config();
BSP_UART_Init();
BSP_Key_Init();
```
如此会初始化板载串口和按键 (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)。然后在主循环中，就可以调用BSP_Key_Read()监测按键状态，调用BSP_UART_SendString()发送串口数据等。 (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)展示了一个简单逻辑：如果按键按下则通过UART发送一条消息。在这个过程中，应用层并未直接使用HAL库函数，而是通过BSP提供的接口与硬件交互，实现了应用层与硬件细节的解耦。当需要更换硬件平台时，只需调整BSP层的实现，而应用逻辑基本不变 (HAL vs BSP vs Drivers - Stack Overflow)。
保护和维护代码：由于CubeMX可能会重新生成代码覆盖修改，确保将BSP接口的调用放在USER CODE标记区以内，或将主要应用代码与CubeMX生成代码隔离开（例如放入独立的.c文件）。对于我们手动添加的BSP模块文件，CubeMX一般不会改动。今后如果更改了CubeMX配置再次生成代码，注意检查main.c等文件中的用户代码块是否完好无损。CubeIDE提供的工程管理可以方便地在Project Explorer中添加/移除源文件，建议定期备份或使用版本管理，以便在调整BSP或HAL配置时可以快速回退。

通过在CubeIDE中按上述方式组织，BSP层与应用层的交互将非常清晰：应用层仅通过调用BSP函数使用硬件，而BSP内部利用HAL完成底层操作。这有利于后续在不同板子上移植，以及对硬件改动的集中管理。

4. BSP代码的编写与移植

自定义BSP驱动的编写需要根据硬件资源列出板上有哪些外设，以及它们连接到STM32的哪些引脚或总线。然后为每种外设编写初始化和控制函数。编写时可参考ST官方BSP或HAL库的用法，遵循模块化、可移植的思路：

确定硬件资源：列出板载LED的GPIO引脚、按键的GPIO引脚和触发方式、串口连接的USART通道及引脚、是否有外部晶振、LCD接口类型等。以此决定BSP需要提供哪些模块（如bsp_led、bsp_button、bsp_uart、bsp_lcd等）。每个模块对应一组函数和必要的内部静态变量。
使用宏和配置：在BSP头文件中，可以通过宏定义板载资源的数量和引脚。例如定义#define LEDn 1表示有1个LED，接着定义LED_PORT[LEDn]和LED_PIN[LEDn]数组来存储每个LED的端口和引脚号 ( STM32F1xx_Nucleo BSP User Manual: stm32f1xx_nucleo.c Source File - STM32F103, STM32F107, STM32F151, STM32F152 Nucleo BSP Drivers Documentation)。对于按键也可类似处理。这种设计在ST官方BSP中很常见，使得支持多个LED或按键变得方便。示例：Nucleo-F103RB板载1个LED，BSP代码中定义：
```
#define LEDn 1  
GPIO_TypeDef*  LED_PORT[LEDn] = {LED2_GPIO_PORT};  
const uint16_t LED_PIN[LEDn]  = {LED2_PIN};  
```
其中LED2_GPIO_PORT和LED2_PIN被宏定义为GPIOA和GPIO_PIN_5 (stm32f1xx-nucleo-bsp/stm32f1xx_nucleo.h at main · STMicroelectronics/stm32f1xx-nucleo-bsp · GitHub)。如果移植到新板子（例如名为MyBoard，有2个LED分别在PB0和PB1），只需修改这些宏和数组：#define LEDn 2，LED_PORT = {GPIOB, GPIOB}，LED_PIN = {GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_1}，那么BSP的LED驱动函数无需改动，其通过索引即可控制不同LED。这种通过配置适配硬件的做法大大提高了BSP代码的重用性和可移植性。
实现驱动函数：根据硬件类型选择HAL库中对应的API来实现功能。例如LED和GPIO相关，用HAL GPIO函数；串口用HAL UART函数；I2C外设（如EEPROM）用HAL I2C函数，等等。确保每个函数只关注一种外设操作，遵循单一职责原则。必要时将复杂操作拆分为多个小函数或步骤，以便调试和维护。

BSP的移植主要分两种情况：

相同MCU，不同板子：这种情况下HAL层相同（因为MCU未变），只需调整BSP代码以匹配新板硬件。具体做法包括：更新引脚宏定义；如果板载外设有增减，增删对应的驱动模块；修改初始化参数（如串口波特率、I2C地址等）以适应新硬件。由于应用代码都调用的是BSP接口，移植后应用层代码几乎无需改变。举例来说，从Nucleo-F103RB板（LED在PA5）移植到“BluePill”板（LED在PC13）：我们修改BSP的LED引脚定义为PC13，并相应更改时钟启用和初始化代码中的端口，从GPIOA改为GPIOC。完成这些修改后，调用BSP_LED_On(0)依然可以点亮LED，而不需要改动应用逻辑。关键是保证BSP提供的函数名和语义保持不变，使应用对底层变化无感知。
不同系列MCU：例如从STM32F103移植到STM32F407。这不仅板子变了，MCU架构也不同。此时需要使用新的HAL库驱动（F4系列），因此建议重新用CubeMX为目标MCU生成基础工程，然后将原BSP代码移植过去。具体步骤：首先修改BSP代码包含的头文件（比如将stm32f1xx_hal.h换成stm32f4xx_hal.h），以及对应的HAL API 调用（多数HAL函数名在不同系列中是一致的，只是前缀改变）。然后检查时钟启用宏、引脚定义等是否需要更新（如GPIO时钟宏可能从__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()变为__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()，大体相同）。再根据新板资源调整宏定义。由于不同系列的HAL库接口设计相似，大部分BSP逻辑可以复用，只需少量修改即可编译通过。移植后经过编译和简单测试，确认各BSP函数在新平台下工作正常（例如LED能亮灭，串口能收发等）。完成这些工作，应用层代码就可以在新的硬件上运行，达到快速迁移的目的。

适配不同硬件平台时，还应注意：如果新板增加了一些之前没有的外设（比如增加了一个新的传感器），那么需要在BSP中新增相应驱动模块；反之如果某些外设没有了，可以移除相关代码避免冗余。BSP层的良好组织（通过宏控制、分模块文件）能让这些改动比较容易进行。总之，BSP移植的核心思路是“配置重于代码”：通过修改配置宏和初始化参数来适配新硬件，而不是推倒重写所有驱动代码。这体现了BSP的抽象优势，也是我们在编写BSP时应努力遵循的准则。正因如此，当硬件改变时，上层HAL库往往无需改动（除非换了MCU系列），我们更多关注BSP本身的调整 (HAL vs BSP vs Drivers - Stack Overflow)。

5. 代码示例与实践

通过一些具体案例，可以更直观地了解 BSP 开发流程。在此以常见的板载外设为例，演示如何使用BSP编写代码并在应用层调用它们：

LED控制：假设STM32F103板子上有一颗LED接在PA5引脚。我们在BSP中编写了 LED 驱动模块，提供了BSP_LED_Init(uint8_t idx)、BSP_LED_On(uint8_t idx)、BSP_LED_Off(uint8_t idx)、BSP_LED_Toggle(uint8_t idx)等函数。其实现过程是：
在BSP_LED_Init中，使能GPIOA时钟，设置PA5为推挽输出模式，无上下拉，速度高 ( STM32F1xx_Nucleo BSP User Manual: stm32f1xx_nucleo.c Source File - STM32F103, STM32F107, STM32F151, STM32F152 Nucleo BSP Drivers Documentation)，然后调用HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpioinitstruct)完成初始化，最后写低电平熄灭LED ( STM32F1xx_Nucleo BSP User Manual: stm32f1xx_nucleo.c Source File - STM32F103, STM32F107, STM32F151, STM32F152 Nucleo BSP Drivers Documentation)。在BSP_LED_On/Off中，则简单地调用HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET/RESET)控制灯亮灭 ( STM32F1xx_Nucleo BSP User Manual: stm32f1xx_nucleo.c Source File - STM32F103, STM32F107, STM32F151, STM32F152 Nucleo BSP Drivers Documentation)。在BSP_LED_Toggle中使用HAL_GPIO_TogglePin翻转引脚电平 ( STM32F1xx_Nucleo BSP User Manual: stm32f1xx_nucleo.c Source File - STM32F103, STM32F107, STM32F151, STM32F152 Nucleo BSP Drivers Documentation)。这些函数逻辑非常直接，因为HAL已经提供了简洁的GPIO接口。使用时，应用层先调用BSP_LED_Init(0)初始化LED0（索引0对应PA5），然后就可以随时调用BSP_LED_On(0)点亮、BSP_LED_Off(0)熄灭或BSP_LED_Toggle(0)翻转状态。实践验证：可以编写一个简单的LED闪烁程序，在主循环中每隔500ms调用一次BSP_LED_Toggle(0)并插入HAL_Delay(500)，下载运行后应能看到LED周期性地闪烁。这个小实验验证了BSP LED驱动的正确性。
按键读取：假设有一个用户按键连接在PC13（如Nucleo板上的USER键），低电平按下。BSP按键模块实现了BSP_PB_Init()和BSP_PB_GetState()两个函数。BSP_PB_Init会开启GPIOC时钟，配置PC13为输入模式且上拉 (stm32f1xx-nucleo-bsp/stm32f1xx_nucleo.h at main · STMicroelectronics/stm32f1xx-nucleo-bsp · GitHub) (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)。若需要中断，还会配置EXTI中断优先级并开启中断线（这一部分HAL库通常在HAL_GPIO_Init内部根据配置自动处理）。BSP_PB_GetState()直接返回HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_13)的结果 (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)——按下时返回0，松开时返回1（因为上拉）。实践验证：在主循环中调用BSP_PB_GetState()读取按键状态，将结果通过串口打印。如果按下按键，可以看到串口日志输出按键状态的变化。或者结合LED：可以让按键控制LED，当BSP_PB_GetState()==0时调用BSP_LED_On()，松开后调用BSP_LED_Off()，实现按键控制LED的效果。通过这些测试，可以确认按键BSP驱动的稳定性（需要考虑消抖，可在检测到按下后延时数十毫秒再判定）。
串口通信：以USART1为例，实现BSP串口模块以收发文本信息。我们在BSP中编写了BSP_UART_Init()和BSP_UART_SendString(char *str)等函数。如前所述，Init函数配置波特率115200、8-N-1格式并调用HAL_UART_Init完成初始化 (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)。发送函数封装HAL_UART_Transmit实现同步发送 (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)。实践验证：调用BSP_UART_Init()后，使用PC上的串口终端连接开发板（通过USB转串口或ST-Link VCP）。在主循环中周期性地调用BSP_UART_SendString("Hello BSP!\r\n")发送字符串。运行程序后，应该能在终端上收到反复打印的 "Hello BSP!" 字样。这说明串口BSP驱动正常工作。接下来可以尝试通过中断接收数据：可以在HAL库的UART回调函数中调用BSP_UART_SendString将收到的数据回传，实现回显测试。这样一步步完善，可以做出一个简单的串口收发示例，加深对HAL UART和BSP封装的理解 (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客) (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)。
LCD显示：一些开发板（如带LCD的评估板）会在BSP中包含LCD屏的驱动。例如STM32的评估板经常搭配Adafruit 1.8寸 TFT液晶屏，官方BSP提供了BSP_LCD_Init()、BSP_LCD_Clear()、BSP_LCD_DisplayString()等函数。这些函数内部通过调用LCD组件驱动（通常也是BSP的一部分）实现。例如BSP_LCD_Clear()会调用LCD低层接口将全屏像素填充为指定颜色。对于初学者，如果手头有带LCD的板子，可以参考官方提供的BSP范例。比如STM32F1的Nucleo板并不自带LCD，但其BSP代码示范了如何驱动一块插在Arduino接口上的1.8寸 SPI屏 ( STM32F1xx_Nucleo BSP User Manual: stm32f1xx_nucleo.c Source File - STM32F103, STM32F107, STM32F151, STM32F152 Nucleo BSP Drivers Documentation)。如果要自己编写LCD的BSP驱动，可采用类似思路：先初始化SPI外设，然后根据LCD控制器的数据手册，用SPI发送初始化命令序列，接着实现写像素、写字符等高层函数。由于LCD驱动相对复杂，这里不展开，但关键是弄清硬件接口（SPI/I2C并口等）并利用HAL库完成通讯。在BSP层封装LCD操作能使主代码更简洁，例如直接调用BSP_LCD_DisplayString("Hello")就能在屏上显示文字，而无需关心具体的命令发送细节。

综合实例：将以上外设组合，可以做一个小项目：按键控制LED并通过串口打印提示。初始化阶段调用BSP_LED_Init()、BSP_PB_Init()、BSP_UART_Init()准备好硬件。在主循环中监测按键：当检测到按键按下时，点亮LED并发送消息"Button Pressed!\r\n"；当按键松开时，熄灭LED并发送"Button Released!\r\n"。借助之前实现的BSP函数，这个主循环逻辑非常简单，如下所示： (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)

while (1) {
    if (BSP_Key_Read() == 0) {               // 按键按下
        HAL_Delay(50);                       // 短暂延时消抖
        if (BSP_Key_Read() == 0) {
            BSP_LED_On(0);
            BSP_UART_SendString("Button pressed!\r\n");
            while (BSP_Key_Read() == 0);     // 等待按键松开
            BSP_LED_Off(0);
            BSP_UART_SendString("Button released!\r\n");
        }
    }
}

可以看到，应用层代码通过BSP_Key_Read()获取按键状态，通过BSP_LED_On/Off()控制LED，通过BSP_UART_SendString()发送串口消息。当我们更换不同板子时，只需确保BSP函数的内部实现匹配新硬件，引脚和配置正确，这段应用逻辑无需变化，就能够在新板子上运行。这正是BSP的价值所在：简化应用开发、提高代码可移植性和维护性。

6. 推荐学习资源

想要进一步深入学习STM32F103的BSP开发，以下资源可供参考：

ST官方文档与示例：熟悉官方资料有助于巩固概念和获取权威信息。建议阅读 STM32CubeF1 固件库自带的《STM32F1xx HAL Driver 使用说明》、STM32F1参考手册和数据手册等文档，了解HAL底层实现细节和各外设的配置方法 (HAL API documentation and examples - STMicroelectronics)。同时，STM32CubeF1 包含大量示例工程，在Projects/STM32F103RB-Nucleo等目录下有针对NUCLEO-F103RB板的范例，可查看其中 BSP驱动的用法（例如 LED 和按键示例）。这些示例通常定义了USE_STM32F1xx_NUCLEO宏并调用BSP函数，可为我们提供代码参考 (How to add HAL Library in STM32F1 in Keil. - STMicroelectronics)。通过对比官方例程和自己编写的BSP，可发现改进之处。
入门教程文章：国内博客和社区有许多BSP相关的教程。例如优快云上的《驱动、BSP、HAL三者的区别和联系》一文详细解释了三者的概念及关系 (驱动、BSP、HAL三者的区别和联系_bsp驱动-优快云博客)；“手把手教你学BSP”系列博客提供了循序渐进的实例（如GPIO控制、UART通信等），非常适合有一定嵌入式基础的开发者参考 (手把手教你学BSP（11.4）bsp实例--基于BSP的UART通信项目_bsp怎么写-优快云博客)。通过阅读他人的项目实践总结，可以学到如何规划工程结构、编写通用驱动接口以及调试技巧。
视频课程：观看教学视频有助于加深理解和跟随实操。例如B站上的“硬汉嵌入式 BSP驱动开发视频教程”系列涵盖了HAL库使用、非阻塞编程思想、驱动移植等高级主题，由浅入深讲解STM32板级驱动的开发 (〖BSP视频教程〗STM32H7视频教程第1期：初识STM32H7准备工作，了解Cortex-M7内核及MDK，IAR，Embedded Studio，STM32CubeIDE和VS Code简单比较_at070tn83 v.1 stm32h7 code-优快云博客)。该系列从GPIO、UART等基础外设开始，一步步带领观众编写BSP驱动，并提供源码下载，可跟着练习。对于偏好中文讲解的初学者，这是一个宝贵的学习资源。
社区问答和文章：ST官方社区的技术文章和问答也提供了很多见解。例如《如何将BSP添加到STM32CubeIDE工程》中介绍了在CubeIDE中集成BSP库的步骤和注意事项 (How to add a BSP to an STM32CubeIDE project - STMicroelectronics)；还有一些经验分享帖子讨论了自定义板卡BSP驱动的设计方法 (Board support package for STM3240G-EVAL board. - STMicroelectronics)。这些内容能够帮助我们解决实际开发中遇到的问题。例如，当遇到某个外设驱动移植困难时，不妨在社区中搜索类似问题或提问，往往能得到有用的建议。
开源项目参考：浏览相关的开源项目也能获益匪浅。ST官方将很多板卡的BSP代码开源在Github上，比如stm32f1xx-nucleo-bsp仓库，其中包含NUCLEO-F103RB的完整BSP源码。你可以研究这些代码实现，学习ST官方是如何组织BSP层、如何处理兼容性的。同时，一些通用的外设驱动项目（如FatFS文件系统移植、常用传感器驱动等）也值得参考，能拓展视野。在阅读他人代码时建议结合自己的工程实践，加以调试验证，这样印象会更深刻。

以上资源提供了从基础概念、实践操作到进阶技巧的全方位学习材料。建议先从官方HAL库和简单实例入手，理解BSP与HAL的基本用法，然后循序渐进阅读博客/文档并尝试编写自己的BSP代码。通过反复实践和参考，你将逐步掌握STM32F103 BSP开发的全过程，能够更加自信地构建出稳定、可移植的嵌入式应用。祝你学习愉快！