原创 [博客大赛]stm32中位带操作的实现

位带操作在stm32中的C语言实现

 首先：

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

 对上句程序的解释：

利用宏定义的方式将位带地址的映射表示出来，该函数有两个参数addr和bitnum，分别是原本的地址和在数据中的第几位。我们知道两个公式如下：

0x2000_0000‐0x200F_FFFF地址空间：AliasAddr = 0x22000000 + (A – 0x20000000)*32 + n*4

        0x4000_0000‐0x400F_FFFF地址空间：AliasAddr = 0x42000000 + (A – 0x40000000)*32 + n*4

    仔细观察我们可以发现，是有规律可寻的。两个公式的基地址一个是0x22000000，一个是0x42000000，他们只是最高位不一样，这个最高位和最原始的地址的最高位是一致的。所以我们通过 (addr & 0xF0000000) 来取最高位，再加上0x2000000就得到了公式中的基地址。我们知道两个地址空间中地址的变换只是在低5位上，比如0x2000_0000 — 0x200F_FFFF（有5个F），利用(A – 0x20000000)的目的是得到地址addr和0x2000_0000之间的偏移，也就是低5位的内容，所以我们通过 （addr & 0xFFFFF）得到了低5位的数据，也即是偏移量。公式中的乘以32，我们使用效率更高的左移5位，同理，之后的乘以4也是通过移位操作来实现的。

   然后我们需要将上述地址转换为一个指针，也就是，我们要告诉编译器这是一个地址。

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

   其中使用到的volatile这个关键字是为了防止编译器进行优化。这是必须的。

       完成上述两步之后，我们就可以使用位带操作了，比如我们要对GPIOA中的1管脚进行输出控制，我们需要控制GPIOA的ODR寄存器，通过手册我们知道它的地址是（GPIOA_BASE + 0x0C），所以我们定义：

   #define  GPIOA_ODR_Addr  (GPIOA_BASE + 0x0C)

   #define  GPIOA(BitNum)   MEM_ADDR( BITBAND(GPIOA_ODR_Addr,BitNum))

   将GPIOA的1管脚置高，就可以这样写：

   GPIOA(1) = 1；

   同理，我们可以得到其他管脚控制的方法，或者获取其他管脚的输入。

   以上，就是我对stm32的位带操作的实现的理解，有什么理解不到位的地方，请大家指证，希望和大家多多交流。