C語(yǔ)言控制寄存器

　　C語(yǔ)言是一門(mén)通用計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言，應(yīng)用廣泛。C語(yǔ)言的設(shè)計(jì)目標(biāo)是提供一種能以簡(jiǎn)易的方式編譯、處理低級(jí)存儲(chǔ)器、產(chǎn)生少量的機(jī)器碼以及不需要任何運(yùn)行環(huán)境支持便能運(yùn)行的編程語(yǔ)言。盡管C語(yǔ)言提供了許多低級(jí)處理的功能，但仍然保持著良好跨平臺(tái)的特性。

　　以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格寫(xiě)出的C語(yǔ)言程序可在許多電腦平臺(tái)上進(jìn)行編譯，甚至包含一些嵌入式處理器（單片機(jī)或稱MCU）以及超級(jí)電腦等作業(yè)平臺(tái)。二十世紀(jì)八十年代，為了避免各開(kāi)發(fā)廠商用的C語(yǔ)言語(yǔ)法產(chǎn)生差異，由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局為C語(yǔ)言訂定了一套完整的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)法，稱為ANSI C，作為C語(yǔ)言最初的標(biāo)準(zhǔn)。

　　控制器（英文名稱：controller）是指按照預(yù)定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)和反向的主令裝置。由程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序產(chǎn)生器和操作控制器組成，它是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”，即完成協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作。

　　那么C語(yǔ)言如何控制寄存器呢？接下來(lái)我們一起來(lái)了解一下。

　　C語(yǔ)言控制寄存器

　　在嵌入式軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，我們常用的語(yǔ)言主要是：匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言。相比較于匯編語(yǔ)言，C語(yǔ)言對(duì)我們來(lái)說(shuō)，更貼近我們的一些語(yǔ)言習(xí)慣。在DSP的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，我們主要還是用C語(yǔ)言，其中最最常用的操作就是對(duì)于DSP各個(gè)寄存器的控制了。

　　那么如何用C語(yǔ)言對(duì)DSP的寄存器進(jìn)行操作呢？

　　我們先來(lái)說(shuō)書(shū)單片機(jī)里面是如何操作的：一般寄存器在單片機(jī)頭文件中的宏定義都有如下的形式：

　　#define TIFR *（（volatile unsigned char *）0x58） /*ATmega16的TIFR寄存器*/

　　在ATmega16中TIFR寄存器的地址是0x0058，我們要實(shí)現(xiàn)：

　　TIFR = 0x01

　　這條，就是要把0x58這個(gè)地址的內(nèi)容修改成0x01。 而在C語(yǔ)言中，指針就是地址?，F(xiàn)在要告訴編譯器0x58是地址，就要把0x58強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成指針（unsigned char *）0x58。 這樣（unsigned char *）0x58就表示TIFR在ATmega16 中的地址了，而*（（unsigned char *）0x58）表示這個(gè)地址的內(nèi)容。

　　然后如果想對(duì)寄存器TIFR單個(gè)的位進(jìn)行下面的操作，

　?。?）將寄存器TIFR的第1位置“1”

　　TIFR |= （1 《《 1）;

　?。?） 將寄存器REG的第3位清零

　　TIFR &= ~（1 《《 3）;

　?。?） 將寄存器REG的第3、5位置“1”

　　TIFR |= （1 《《 5） | （1 《《 3）;

　?。?） 將寄存器REG的第3、5位清零

　　TIFR &= ~（ （1 《《 5） | （1 《《 3） ）;

　　在單片機(jī)里面是使用宏定義的方式來(lái)對(duì)寄存器進(jìn)行操作。而在DSP里面，是使用位定義+共同體的方式來(lái)定義和操作寄存器。如下：

　　// ECCTL1控制寄存器的位定義如下：

　　struct ECCTL1_BITS { // bits description

　　Uint16 CAP1POL:1; // 0 Capture Event 1 Polarity select

　　Uint16 CTRRST1:1; // 1 Counter Reset on Capture Event 1

　　Uint16 CAP2POL:1; // 2 Capture Event 2 Polarity select

　　Uint16 CTRRST2:1; // 3 Counter Reset on Capture Event 2

　　Uint16 CAP3POL:1; // 4 Capture Event 3 Polarity select

　　Uint16 CTRRST3:1; // 5 Counter Reset on Capture Event 3

　　Uint16 CAP4POL:1; // 6 Capture Event 4 Polarity select

　　Uint16 CTRRST4:1; // 7 Counter Reset on Capture Event 4

　　Uint16 CAPLDEN:1; // 8 Enable Loading CAP1-4 regs on a Cap Event

　　Uint16 PRESCALE:5; // 13:9 Event Filter prescale select

　　Uint16 FREE_SOFT:2; // 15:14 Emulation mode

　　};

　　struct ECCTL1_BITS bit;

　　在上面的代碼中我們用位域的方式表示了 TCR寄存器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。同時(shí)聲明了一個(gè)

　　struct TCR_BITS類型的變量bit，那么我們就可以通過(guò)bit對(duì)寄存器每個(gè)位進(jìn)行控制，比如

　　bit.CTRRST2=0;

　　此時(shí)有一個(gè)問(wèn)題，就是如果我們想對(duì)整個(gè)寄存器進(jìn)行整體的控制該如何呢？我們通過(guò)定義共同體來(lái)實(shí)現(xiàn)既可以對(duì)寄存器的每個(gè)位進(jìn)行控制，又能對(duì)寄存器整體方便的控制。如下：

　　union ECCTL1_REG {

　　Uint16 all;

　　struct ECCTL1_BITS bit;

　　};

　　TCR_REG.all=0xxxx; //對(duì)寄存器整體操作

　　TCR_REG.CTRRST2=0; //對(duì)寄存器單個(gè)位操作

　　而在DSP里面，某一個(gè)功能是靠一個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而每一個(gè)功能模塊包含了許多不同的寄存器，比如28335里面CAP脈沖捕獲模塊的寄存器就有以下這么多：

　　為了方便統(tǒng)一管理和編程開(kāi)發(fā)方便，TI公司將ECap模塊的所有寄存器定義成一個(gè)結(jié)構(gòu)體ECAP_REGS，如下：

　　struct ECAP_REGS {

　　Uint32 TSCTR; // Time stamp counter

　　Uint32 CTRPHS; // Counter phase

　　Uint32 CAP1; // Capture 1

　　Uint32 CAP2; // Capture 2

　　Uint32 CAP3; // Capture 3

　　Uint32 CAP4; // Capture 4

　　Uint16 rsvd1［8］; // reserved

　　union ECCTL1_REG ECCTL1; // Capture Control Reg 1

　　union ECCTL2_REG ECCTL2; // Capture Control Reg 2

　　union ECEINT_REG ECEINT; // ECAP interrupt enable

　　union ECFLG_REG ECFLG; // ECAP interrupt flags

　　union ECFLG_REG ECCLR; // ECAP interrupt clear

　　union ECEINT_REG ECFRC; // ECAP interrupt force

　　Uint16 rsvd2［6］; // reserved

　　};

　　我們可以看到，在結(jié)構(gòu)體ECAP_REGS中有的成員是 Uint32形式，有的是union形式，其中定義為union形式的成員既可以對(duì)寄存器整體操作，又可以對(duì)寄存器進(jìn)行位操作，而定義為Uint16 的成員只能進(jìn)行位操作。

　　在定義了ECAP_REGS結(jié)構(gòu)體之后，需要聲明ECAP_REGS類型的變量，而28335有6路的ECap，所以聲明如下：

　　extern volatile struct ECAP_REGS ECap1Regs;

　　extern volatile struct ECAP_REGS ECap2Regs;

　　extern volatile struct ECAP_REGS ECap3Regs;

　　extern volatile struct ECAP_REGS ECap4Regs;

　　extern volatile struct ECAP_REGS ECap5Regs;

　　extern volatile struct ECAP_REGS ECap6Regs;

　　其中extern表示聲明的是一個(gè)全局變量，關(guān)鍵字volatile代表寄存器的值可以被外部代碼任意改變，比如被中斷改變。

　　volatile 在 DSP 中的理解：該單詞的意思是可變的，易變的。在 DSP 中一些寄存器的值的變化有兩種情況：

　　（1）硬件上導(dǎo)致的變化，例如中斷、ADC 等

　?。?）軟件上的變化，例如對(duì)某個(gè)變量賦值等。

　　當(dāng)加入了關(guān)鍵字 volatile，對(duì)軟件來(lái)說(shuō)，硬件上變化的值是不可預(yù)知的，提示編譯器每次讀取該變量時(shí)，都要直接讀取該變量地址中的寄存器，保證了數(shù)據(jù)的正確性。

　　以上我們回顧一下：經(jīng)過(guò)位定義——共同體——結(jié)構(gòu)體的過(guò)程就是TI公司提供給我們的DSP2833x_ECap.h里面的內(nèi)容。

　　而28335的寄存器結(jié)構(gòu)是固定不變的，所以這個(gè)頭文件我們?cè)陧?xiàng)目的開(kāi)發(fā)中就可以直接拿來(lái)用了，添加到include中即可。

　　此外，大家也不必去死記各種各樣的寄存器，因?yàn)镃CS軟件有“感應(yīng)”功能。在我們加載了頭文件之后，輸入寄存器名字之后，輸入 “?！本蜁?huì)彈出可選的下拉列表來(lái)選擇你需要的寄存器。

　　ECap1Regs.ECCTL1_REG.bit.CAP2POL=0xxxxx;

　　上面一行代碼從右至左依次代表：

　　功能模塊結(jié)構(gòu)體——某一個(gè)寄存器——寄存器的某一位；

　　這樣我們就可以在自己的.c源文件中對(duì)各種各樣的寄存器進(jìn)行配置和操作，來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的開(kāi)發(fā)目的。