STM32開(kāi)發(fā)中的位帶操作機(jī)制

為了像51單片機(jī)一樣能夠?qū)δ硞€(gè)管腳單獨(dú)操作，引入了位帶操作這樣的操作機(jī)制。

如下圖，位帶（Bit band）區(qū)就是就是你想單獨(dú)操作的IO的區(qū)域，比如PA１、PA２。而位帶別名區(qū)就是你給每一位重新起了個(gè)名字的那一片地址區(qū)域?？梢钥聪卤?，M3內(nèi)核存儲(chǔ)器映射表，你能看到1M內(nèi)存的BitBand區(qū)，還有與之對(duì)應(yīng)的32M內(nèi)存的BitBand別名區(qū)，因?yàn)槟銓⒚恳晃慌蛎洺蔀榱艘粋€(gè)32位的地址，所以相應(yīng)的別名區(qū)的內(nèi)存也會(huì)是位帶區(qū)的32倍。

想進(jìn)行位帶操作，應(yīng)該先去找該位對(duì)應(yīng)的別名區(qū)的地址，找到了這個(gè)地址，對(duì)這個(gè)地址進(jìn)行操作，那么實(shí)際上也就是對(duì)該位進(jìn)行操作了。

官方給出了如下相應(yīng)的計(jì)算公式：

AliasAddr＝0x42000000+（（A‐0x40000000）*8+n）*4＝0x42000000+ （A‐0x40000000）*32 + n*4

其中，AliasAddr是別名區(qū)的地址，A是GPIOA-》ODR的地址，n是該端口的上的某一位。

0x42000000是位帶別名區(qū)域的起始地址，A是輸出數(shù)據(jù)寄存器GPIOA-》ODR的地址，A的地址先減去位帶區(qū)基地址，得到的是相對(duì)于位帶區(qū)基地址的偏移地址，那么膨脹之后還是一個(gè)偏移地址，是相對(duì)于位帶別名區(qū)基地址的偏移量，加上位帶別名區(qū)域基地址，就得到了其對(duì)應(yīng)的別名區(qū)地址。

多數(shù)情況下，大家見(jiàn)到的代碼，應(yīng)該是以下這個(gè)樣子，一共分為三步：

#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））

第一步，就是我們上面分析的，得到位帶別名區(qū)域的32位地址。

第二步，就是將第一步得到的32位地址，給轉(zhuǎn)換成一個(gè)指針變量，并且操作這個(gè)地址里的值，唯一的區(qū)別，就是由于安全的考慮，多加了一個(gè)volatile 這樣的關(guān)鍵字。

舉個(gè)例子

如下，想直接訪問(wèn)0x00000001這個(gè)地址，并且給這個(gè)地址寫(xiě)1，該怎么做呢？

# define ADDR 0x00000001*（int *）ADDR = 1;

第三步，就是將前兩部，結(jié)合在一起，根據(jù)傳入的addr和bit計(jì)算得到32位的地址，然后強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換，使得我們可以去操作這個(gè)地址里的值。

提示：bitnum《《2相當(dāng)于bitnum2乘以4，實(shí)際上在計(jì)算機(jī)底層乘法也是基于位運(yùn)算實(shí)現(xiàn)的。

原文標(biāo)題：STM32開(kāi)發(fā)中的位運(yùn)算以及位帶操作

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