STM32位帶操作詳細介紹

3.gpio位帶實現

//在stm32中，如果我們要使pb0埠輸出低電平，可以用如下語句
gpiob->odr |=0
<<0;
//在51微控制器中我們是這樣的
p0 =
0xff
;//匯流排操作
//還有一種方法
sbit led1 = p0^0;
led1 =0;
//位操作

在stm32中能不能實現位操作呢，當然是可以的，這種方法我們叫做位帶操作。位操作就是可以單獨的對乙個位元位讀和寫。

在stm32中，有兩個地方實現了位帶，乙個是 sram 區的最低 1mb 空間，另乙個是外設區最低 1mb 空間。這兩個 1mb 的空間除了可以像正常的 ram 一樣操作外，他們還有自己的位帶別名區，位帶別名區把這 1mb 的空間的每乙個位膨脹成乙個 32 位的字，當訪問位帶別名區的這些字時，就可以達到訪問位帶區某個位元位的目的。

例子：pb的odr暫存器位址為0x40010c0c，假設我們就操作pb0，即操作odr暫存器第0位，那麼這個位新的位址addr= =0x42000000+ (0x40010c0c-0x40000000)84 +0*4。

給這個位址命名為pbout(0);

aliasaddr= =0x42000000+ (a-0x40000000)84 +n*4

0x42000000 是外設位帶別名區的起始位址， 0x40000000 是外設位帶區的起始位址，（a-0x40000000）表示該位元前面有多少個位元組，乙個位元組有 8 位，所以8，乙個位膨脹後是 4 個位元組，所以4， n 表示該位元在 a 位址的序號，因為乙個位經膨脹後是四個位元組，所以也*4。

aliasaddr= =0x22000000+ (a-0x20000000)84 +n*4

公式分析同上

為了方便操作，我們可以把這兩個公式合併成乙個公式，把「位帶位址+位序號」轉

換成別名區位址統一成乙個巨集。

// 把「位帶位址+位序號」轉換成別名位址的巨集
2 #define bitband
(addr, bitnum)
((addr &
0xf0000000)+
0x02000000+(
(addr &
0x00ffffff
)<<5)
+(bitnum<<2)
)

addr & 0xf0000000 是為了區別 sram 還是外設，實際效果就是取出 4 或者 2，如果是外設，則取出的是 4， +0x02000000 之後就等於 0x42000000， 0x42000000 是外設別名區的起始位址。如果是 sram，則取出的是 2， +0x02000000 之後就等於 0x22000000，0x22000000 是 sram 別名區的起始位址。

addr & 0x00ffffff 遮蔽了高三位，相當於減去 0x20000000 或者 0x40000000，但是為什麼是遮蔽高三位？因為外設的最高位址是： 0x2010 0000，跟起始位址 0x20000000 相減的時候，總是低 5 位才有效，所以乾脆就把高三位遮蔽掉來達到減去起始位址的效果，具體遮蔽掉多少位跟最高位址有關。 sram 同理分析即可。 <<5 相當於84， <<2 相當於*4，這兩個我們在上面分析過。

最後我們就可以通過指標的形式操作這些位帶別名區位址，最終實現位帶區的位元位操作。

// 把乙個位址轉換成乙個指標
#define mem_addr(addr) *((volatile unsigned long *)(addr))
// 把位帶別名區位址轉換成指標
#define bit_addr(addr, bitnum) mem_addr(bitband(addr, bitnum))

// 把「位帶位址+位序號」轉換成別名位址的巨集
#define bitband(addr, bitnum) ((addr & 0xf0000000)+0x02000000+((addr & 0x00ffffff)<<5)+(bitnum<<2))
// 把乙個位址轉換成乙個指標
#define mem_addr(addr)           *((unsigned long *)(addr))
// 把位帶別名區位址轉換成指標
#define bit_addr(addr, bitnum)   mem_addr(bitband(addr, bitnum))
//gpio odr 和 idr 暫存器位址對映
#define gpioa_odr_addr (gpioa_base+12) 
//0x4001080c
#define gpiob_odr_addr (gpiob_base+12) 
//0x40010c0c
#define gpioc_odr_addr (gpioc_base+12) 
//0x4001100c
#define gpiod_odr_addr (gpiod_base+12) 
//0x4001140c
#define gpioa_idr_addr (gpioa_base+8) 
//0x40010808
#define gpiob_idr_addr (gpiob_base+8) 
//0x40010c08
#define gpioc_idr_addr (gpioc_base+8) 
//0x40011008
#define gpiod_idr_addr (gpiod_base+8) 
//0x40011408
//單獨操作 gpio 的某乙個 io 口， n(0,1,2...16),n 表示具體是哪乙個 io 口
#define paout(n)   bit_addr(gpioa_odr_addr,n) 
//輸出
#define pain(n)    bit_addr(gpioa_idr_addr,n) 
//輸入
#define pbout(n)   bit_addr(gpiob_odr_addr,n) 
//輸出
#define pbin(n)    bit_addr(gpiob_idr_addr,n) 
//輸入
#define pcout(n)   bit_addr(gpioc_odr_addr,n) 
//輸出
#define pcin(n)    bit_addr(gpioc_idr_addr,n) 
//輸入
#define pdout(n)   bit_addr(gpiod_odr_addr,n) 
//輸出
#define pdin(n)    bit_addr(gpiod_idr_addr,n) 
//輸入

這樣就可以使用pbout(0)，相比之下還是很方便的。

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