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STM32Cube 生态系统是一套完整的 STM32 微控制器和微处理器软件解决方案。主要分为两类软件：
- 开发环境：全套 PC 软件工具，满足整个项目开发周期的所有需求。
- 库函数：各种运行在 STM32 微控制器和微处理器上嵌入式软件模块。
开发环境
STM32CubeMX：使用图形用户界面可为生成初始化 C 代码STM32CubeIDE：一个集成开发环境。包含代码编辑、编译、下载、调试。STM32CubeProgrammer：二进制烧录工具。STM32CubeMonitor：监控工具，可帮助开发人员实时微调应用程序的行为和性能。
库函数
STM32Cube packages：针对不同的系列，提供的驱动程序、中间件、应用例程；STM32Cube expansion packages：应用层库；
Drivers/CMSIS
CMSIS：Common Microcontroller Software Interface Standard，通用微处理器软件接口标准；由 ARM 公司定义的接口规范。
从应用层代码分析，忽略调试功能，CMSIS 包含如下几个模块：
CMSIS-CORE：Cortex 核心内部寄存器定义与接口函数。CMSIS-RTOS：实时操作系统。CMSIS-DSP：数字信号处理优化函数库。CMSIS-NN：神经网络优化函数库。CMSIS-Driver：Cortex 外围设备寄存器定义与接口函数，提供统一接口给中间件。但 ST 并没有选择实现 CMSIS-Driver 接口规范，而是实现了自定义 Peripheral HAL 接口规范。
参考资料：
- 【主页】CMSIS
- 【文档】CMSIS
- 【源码】CMSIS_6
CMSIS-CORE
CMSIS-CORE 又由两部分组成：
CMSIS-Core Standard Files：由 ARM 提供的 Cortex 核心接口函数CMSIS-Core Device Files：由 MCU 设备供应商提供，包含外围设备的接口函数
CMSIS-Core Standard Files
下图是 CMSIS-Core Standard Files 的头文件包含图：
首先分析 core_cm0plus.h，它由以下 5 部分组成：
Core：核心状态和控制寄存器结构定义；这些寄存器没有映射到内存空间，所以无法通过普通的 C 语言访问。NVIC：Nested Vectored Interrupt Controller，嵌套向量中断控制器；定义寄存器地址、寄存器结构、操作函数；SCB：System Control Block，系统控制块；产生 Cortex 内部中断；定义寄存器地址、寄存器结构、操作函数；SysTick：System Tick Timer，系统滴答定时器；定义寄存器地址、寄存器结构、操作函数；MPU：Memory Protection Unit，内存保护单元；定义寄存器地址、寄存器结构、操作函数；
中间的 cmsis_compiler.h 只是一个简单的路由，用于确定实际的编译器后端。
最后 cmsis_armcc.h 用于访问核心状态和控制寄存器；如前面所说，这些寄存器没有映射到内存空间，无法通过普通的 C 语言访问，而是通过汇编将寄存器与内存进行交互。
总的来说，core_cm0plus.h 对外提供了操作 Cortex-M 内部设备和内部寄存器的功能。
- 【文档】CMSIS-Core Standard Files
CMSIS-Core Device Files
下图是 CMSIS-Core Device Files 的头文件包含图：
startup_stm32g030xx.s 是程序运行的起点，使用汇编语言编写；它的主要功能为：
- 定义中断向量表。
- 定义弱中断服务函数为死循环，使中断触发时，能正确跳转。
- 调用
SystemInit()函数。 - 将数据段的内容从 Flash 复制到 SRAM。
- 调用
__libc_init_array()函数，初始化全局变量和静态对象。 - 调用
main()函数。
由于启动文件使用汇编语言编写，不同的编译器汇编语法不同，所以 STM32Cube MCU Package 提供了三种启动程序模板，分别对应的编译器与 IDE：
| 编译器 | IDE |
|---|---|
| ARM | RealView Microcontroller Development Kit(MDK-ARM) |
| GCC | STM32CubeIDE |
| IAR | IAR(EWARM) |
system_stm32g0xx.c 提供 SystemInit()，正常来说该函数应初始化系统时钟、外部存储等配置、自定义中断向量表地址等系统初始化配置；但对于最小系统来说，它可以为空。
stm32g0xx.h 是简单的设备路由。stm32g030xx.h 定义外围设备寄存器地址、寄存器结构，并包含 core_cm0plus.h 内部设备和寄存器定义，所以该文件是用户直接进行寄存器操作的基础，也是 LL 和 HAL 库的基础。
- 【文档】CMSIS-Core Device Files
- 【源码】cmsis-device-g0
Drivers/STM32G0xx_HAL_Driver
内含设备的 HAL 和 LL 驱动，主要用于操作外围设备，并进一步封装了 Cortex 内部设备操作函数。前者 HAL 接口规范确保在 STM32 产品组合中实现最大程度的可移植性；后者 LL 接口确保高性能，用于替代早期的 SPL 标准外设库。以下是英文缩写全称：
HAL：Hardware Abstraction Layer，硬件抽象层；LL：Low-Layer，底层；SPL：Standard Peripheral Libraries，标准外设库；因不利于 STM32 产品间移植，已被更高抽象层 HAL 替代；或者被性能更优的 LL 替代。
其实 CMSIS-Driver 定义了外设接口规范，这样中间件可以很轻松的对接这些外设。但 ST 并没有遵循该接口规范，而是自定义了 HAL 接口规范；初步怀疑是 CMSIS-Driver 规范限制了 ST 外设特有的功能，所以 ST 自己构建 HAL 接口，使其外设能发挥最佳状态。
HAL 与 LL 的调用图如下：
stm32g0xx_hal_def.h：统一 HAL 库内部所需的所有底层头文件。stm32g0xx_hal_conf.h：定义需要使用哪些外设，缩小编译大小；该文件需要用户定义。stm32g0xx_hal_foo.h：某一外设对外提供的操作函数。stm32g0xx_hal.h：定义 HAL 外部接口，包括所有 HAL 函数声明。
- 【源码】stm32g0xx-hal-driver
Drivers/BSP
板级支持包。
Middlewares
中间件，这里主要是对接 STM32 HAL 接口、和硬件无关的软件协议栈或操作系统。对接 CMISI 接口的中间件在 Drivers/CMSIS/ 文件夹中。
Projects
项目工程，可以直接使用 IDE 编译后烧录到 MCU 中。
Template：允许用户在模板上快速构建应用程序，main 为一个死循环。Examples_LL：使用 LL 驱动程序，每个外设均有一个工程示例。Examples：使用 HAL 和 BSP 驱动程序，每个外设均有一个工程示例。Applications：使用中间件的例子，每个中间件均有一个工程示例。Demonstrations：出厂时带有最大数量外设和中间件的程序，用于展示产品功能和性能。
参考资料
- 【官网】STM32Cube
- 【主页】STM32CubeG0