我对STM32所用位带操作宏的超详细剖析、优势分析及应用推广探索研究(持续更新,欢迎讨论交流)

2019-07-20 23:21发布

本帖最后由 warship 于 2018-7-16 19:56 编辑

在原子例程的sys.h中,使用宏定义建立了位带操作的基础,
使得操作IO端口可以像51一样实现位操作。
其实深入了解了位带操作的原理,几乎就可以实现对STM32所有外设寄存器的访问,
极端情况下,什么库函数版本,什么寄存器版本都可以不用,直接精准地操控所有寄存器的每一位的读写!!!

知道了STM32将所有外设寄存器的每一位都建立了位带别名区,
你只要再花一点点时间,彻底搞明白下面的三句宏定义,位带操作就都不在话下了:
#define BITBAND(addr, bitnum)          ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
#define MEM_ADDR(addr)                *((volatile unsigned long  *)(addr))
#define BIT_ADDR(addr, bitnum)       MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))



************************************************************************************************
注:本文后文所探索的寄存器位段操作宏定义包含在另文所附范例(外部中断试验的工程包)中,并随时更新。
有需要研究探讨的网友,可移步下载http://www.openedv.com/forum.php ... d=274724&extra=


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49条回答
warship
2019-07-21 00:43
本帖最后由 warship 于 2018-7-3 22:34 编辑

这三句是一环套一环的,
首先第一句:
#define    BITBAND(addr, bitnum)          ((addr & 0xF000 0000)+0x200 0000+((addr &0xF FFFF)<<5)+(bitnum<<2))
这一句定义了位带存储地址的计算方法,
知道了寄存器的地址,以及我们关心的寄存器的某一比特位,就可以根据此计算方法算出其对应的别名区地址
这个计算公式不仅对外设寄存器对应的别名区计算有用,对用户SRAM对应的别名区一样适用。
addr & 0xF000 0000 只取绝对地址的最高4位,实际上是用来区分段的,是寄存器段还是SRAM段。
+0x200 0000(值为32M)是别名区相对位段区的地址偏移量,别名区在相应位段上方的32M处;
(addr &0xF FFFF)<<5) 位段地址膨胀32倍,左移5位即可;
(bitnum<<2)由于每1比特膨胀为32位,32位占用4个字节的存储位置,所以计算地址时要乘以4,左移2位即是;

然后是第二句
#define   MEM_ADDR(addr)            *((volatile unsigned long  *)(addr))
上一句计算出来的地址只是一个数值,要将它强制转化成一个地址(并且声明这个地址存储的是一个32位的long型变量)
用(unsigned long  *)(addr) 即可,这样就成了一个真正的有血有肉的地址了。
前面再加一个*号,就可以访问这个地址得到其中的变量值了。
在C语言中,unsigned char *p; 定义p为一个指向unsigned char的地址指针;而 *p=1;就是向这个指针指向的地址所存储的变量赋值为1了。
至于中间加一个volatile关键字,则指示编译器不要自作主张对此进行优化,必须每次老老实实地去直接访问这个地址!!!

第三句呢?毫无难度,就是以前两句宏为基础的结合
#define BIT_ADDR(addr, bitnum)       MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))
给定寄存器的绝对地址addr,以及我们关心的比特位号bitnum,
先用BITBAND宏算出别名区对应的地址值
再用MEM_ADDR宏去访问这个地址

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