位带牵涉

之前为大家分享的《Cortex-M位带操作的原理》,虽然现在不常用位带操作了,但里面很多知识点值得学习和了解。

指针变量及例子

位带操作牵涉到的一个重要知识点就是指针变量。

这种位带映射操作,就是操作映射过后的地址,其实就是操作指针变量(存放地址的变量)。
指针变量是一种特殊的变量,它不同于一般的变量,一般变量存放的是数据本身,而指针变量存放的是数据的地址。《摘自百度百科【指针变量】》
指针变量的例子:

int main(void)
{
   uint32_t *p;

  p = (uint32_t *)(0x42210184);

  System_Initializes();
  while(1)
  {
    *p = 0;
    TIMDelay_Nms(500);

    *p = 1;
    TIMDelay_Nms(500);
  }
}

上面例子中给p指针变量赋的值是“0x42210184”,只是强制转换成(uint32_t *)这种指针类型。 

而*p = 0;代表该地址上的数据值为0;也就是上面说的该地址存放的数据为0; 

前面有一个朋友问过我关于指针变量的问题,看到这里,相信你应该知道使用指针变量,直接打印指针就可以判断指针是否越界。

指针变量---位带操作

上面代码中“0x42210184”代表STM32F103系列芯片中PA1的位带别名地址(就是映射过去的地址),截一个图,大家看看:

1.jpg

提示:上图中对p的赋值,其实是一样的(在STM32中),都是0x42210184。
结合公式理解:

之前文章《位带操作原理》列出了关于片上外设区计算公式:

AliasAddr = 0x42000000+(A-0x40000000)*32 + n*4
对比截图中第一个p赋的值,就是片上外设的计算公式。

第二个p只是对代码优化了:“&”到“-”的优化,可以看编译器相关手册。
第4个p就是上一节代码中值,有没有发现,位带操作其实就操作指针变量啊?
这样相比读出寄存器,再&或者|再写入寄存器的效率要高多啦?
位带别名区最低有效位

有朋友发现,*p = 0;这样操作对地址0x42210184(PA1输出)写入0,PA1输出低。假如我写入0x10,那么PA1输出多少呢?

答案:输出低。
原因在于:在位带区中,每个比特都映射到别名地址区的一个字只有 LSB 有效,也就是最低一位有效。

位带操作另一种宏定义

有通过之前的两个公式,可以推出下图的公式:

2.jpg

上面框起来的定义适合RAM和外设两种,假如定义一个LED为PA1,只需要将PA1相关参数传入即可。
LED另外一种定义:

#define LED BIT_ADDR((GPIOA_BASE + 12), 1)
这种定义需要注意:+12,其实是ODR相对GPIOA的基地址的偏移地址。
我曾在这里遇到的坑:我将STM32F1的移植到F4上,出现了问题,我找了半天才发现由于这个偏移地址不一样导致的。
STM32F1的ODR偏移是12,而F4的ODR偏移是20。所以,建议大家使用GPIOA->ODR这种方式。(不管是标准外设库还是HAL库都有这样定义)。

来源:strongerHuang

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