位带操作(stm32)宏定义寄存器的作用

1.stm32内核两处使用了位带操作:

其中一处是SRAM的最低1M范围,第二个则就是片内外设区

当然它们还有自己的“位带别名区”,位带别名区将每个比特膨胀成一个32位的字,当访问位带别名区的这些字时,就可以达到访问位带区某个比特位的目的。

其中位带操作从30年前51单片机开始就出现了

2.比较位带操作和普通操作

举例子:如果想要设置地址0x2000 0000 中的比特2

a.不使用位带写操作:

b.使用位带写操作

总结:从执行步数来看不使用位带明显多一步,位带操作稍微简单一点

3.位带操作比普通操作的优点:


        a.代码更加简介

        b.实现多任务中共享资源的“互锁”访问

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相关的术语:

位带区: 支持位带操作的地址区

位带别名: 对别名地址的访问最终会变换成对位带区的访问(注意:这中途有一个地址

映射过程)

 

访问的时候,当一个别名地址被访问的时候,会先把该地址变换成位带地址

 

支持位带操作的两个内存区的范围是:

0x2000_0000-0x200F_FFFFSRAM 区中的最低 1MB

0x4000_0000-0x400F_FFFF(片上外设区中的最低 1MB

例子:

 

4.实际操作之间的对比:

不幸的是,在 C 编译器中并没有直接支持位带操作。比如, C 编译器并不知道同一块内存能够

使用不同的地址来访问,也不知道对位带别名区的访问只对 LSB 有效。欲在 C 中使用位带操作,最

简单的做法就是#define 一个位带别名区的地址。例如:

volatile 的作用:变量可能会被意想不到地改变

#define DEVICE_REG0                     ((volatile unsigned long *) (0x40000000))

#define DEVICE_REG0_BIT0                ((volatile unsigned long *) (0x42000000))

#define DEVICE_REG0_BIT1                ((volatile unsigned long *) (0x42000004))

*DEVICE_REG0 = 0xAB;                    //使用正常地址访问寄存器

*DEVICE_REG0 = *DEVICE_REG0 | 0x2;      //使用传统方法设置 bit1

*DEVICE_REG0_BIT1 = 0x1;                // 通过位带别名地址设置 bit1

 

//简化位带操作  通过宏定义

#define BITBAND(addrbitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) 

#define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr)) 

#define BIT_ADDR(addrbitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))

MEM_ADDR(DEVICE_REG0= 0xAB;

MEM_ADDR(DEVICE_REG0)= MEM_ADDR(DEVICE_REG0| 0x2//传统做法

BIT_ADDR(DEVICE_REG0, 1= 0x1;

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