STM32中的位带(bit-band)操作(转)

源:STM32中的位带(bit-band)操作

支持了位带操作后,可以使用普通的加载/存储指令来对单一的比特进行读写。在 CM3 中,有两个区中实现了位带。其中一个是 SRAM 区的最低 1MB 范围,第二个则是片内外设区的最低 1MB范围。这两个区中的地址除了可以像普通的 RAM 一样使用外,它们还都有自己的“位带别名区”,位带别名区把每个比特膨胀成一个 32 位的字。当你通过位带别名区访问这些字时,就可以达到访问原始比特的目的。
       位带操作的概念其实 30 年前就有了,那还是8051 单片机开创的先河,如今,CM3 将此能力进化,这里的位带操作是 8051 位寻址区的威力大幅加强版。
       CM3 使用如下术语来表示位带存储的相关地址:
              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作用到位带区的访问上(这中途有一个地址映射过程)
       在位带区中,每个比特都映射到别名地址区的一个字——这是只有 LSB 有效的字。当一个别名地址被访问时,会先把该地址变换成位带地址。对于读操作,读取位带地址中的一个字,再把需要的位右移到 LSB,并把 LSB 返回。对于写操作,把需要写的位左移至对应的位序号处,然后执行一个原子的“读-改-写”过程。

支持位带操作的两个内存区的范围是:

0x2000_0000‐0x200F_FFFF(SRAM 区中的最低 1MB)

0x4000_0000‐0x400F_FFFF(片上外设区中的最低 1MB)

对 SRAM 位带区的某个比特,记它所在字节地址为 A,位序号为 n(0<=n<=7),则该比特在别名区的地址为:

AliasAddr=0x22000000+((A-0x20000000)*8+n)*4=0x22000000+(A-0x20000000)*32+n*4

对于片上外设位带区的某个比特,记它所在字节的地址为 A,位序号为 n(0<=n<=7),则该比特在别名区的地址为:

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

上式中,“*4”表示一个字为 4 个字节,“*8”表示一个字节中有 8 个比特。

这里再不嫌啰嗦地举一个例子:

1. 在地址 0x20000000 处写入 0x3355AACC

2. 读取地址0x22000008。本次读访问将读取 0x20000000,并提取比特 2,值为 1。

3. 往地址 0x22000008 处写 0。本次操作将被映射成对地址 0x20000000 的“读-改-写”操作(原子的),把比特2 清 0。

4. 现在再读取 0x20000000,将返回 0x3355AAC8(bit[2]已清零)。

位带别名区的字只有 LSB 有意义。另外,在访问位带别名区时,不管使用哪一种长度的数据传送指令(字/半字/字节),都把地址对齐到字的边界上,否则会产生不可预料的结果。

///////////////////////////////////////////////////////////////
//位带操作,实现51类似的GPIO控制功能
//具体实现思想,参考<<CM3权威指南>>第五章(87页~92页).
//IO口操作宏定义
#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))
//IO口地址映射
#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 GPIOE_ODR_Addr    (GPIOE_BASE+12) //0x4001180C
#define GPIOF_ODR_Addr    (GPIOF_BASE+12) //0x40011A0C
#define GPIOG_ODR_Addr    (GPIOG_BASE+12) //0x40011E0C    

#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
#define GPIOE_IDR_Addr    (GPIOE_BASE+8) //0x40011808
#define GPIOF_IDR_Addr    (GPIOF_BASE+8) //0x40011A08
#define GPIOG_IDR_Addr    (GPIOG_BASE+8) //0x40011E08 

//IO口操作,只对单一的IO口!
//确保n的值小于16!
#define PAout(n)   BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)  //输出
#define PAin(n)    BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n)  //输入 

#define PBout(n)   BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)  //输出
#define PBin(n)    BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)  //输入 

#define PCout(n)   BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n)  //输出
#define PCin(n)    BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n)  //输入 

#define PDout(n)   BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n)  //输出
#define PDin(n)    BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n)  //输入 

#define PEout(n)   BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)  //输出
#define PEin(n)    BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)  //输入

#define PFout(n)   BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)  //输出
#define PFin(n)    BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)  //输入

#define PGout(n)   BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n)  //输出
#define PGin(n)    BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)  //输入
时间: 2024-10-10 14:16:43

STM32中的位带(bit-band)操作(转)的相关文章

STM32中的位带(bit-band)操作

支持了位带操作后,可以使用普通的加载/存储指令来对单一的比特进行读写.在 CM3 中,有两个区中实现了位带.其中一个是 SRAM 区的最低 1MB 范围,第二个则是片内外设区的最低 1MB范围.这两个区中的地址除了可以像普通的 RAM 一样使用外,它们还都有自己的"位带别名区",位带别名区把每个比特膨胀成一个 32 位的字.当你通过位带别名区访问这些字时,就可以达到访问原始比特的目的.       位带操作的概念其实 30 年前就有了,那还是8051 单片机开创的先河,如今,CM3 将

STM32位带操作总结---浅显易懂

正在准备做毕业设计,配置LED_Config()的时候,又看到了位带操作的宏定义,我又嘀咕了,什么是位带操作,一年前在使用位带操作的时候,就查阅过好多资料,Core-M3也看过,但是对于博主这种"低能儿"来说,你不把它说的白一点,就是感觉理解的不够透彻,于是今天又一次,查阅了各种手册,也算是基本弄懂了,鉴于博主的个人特点,所以本人的介绍也会十分浅显易懂,希望能帮到各位! 首先,抛砖引玉,来两个问题: 1)为什么STM32里面会有位带操作? 2)STM32里面的位带操作是什么意思? 我也

STM32 中 BIT_BAND(位段/位带)和别名区使用入门(转载)

一. 什么是位段和别名区 是这样的,记得MCS51吗? MCS51就是有位操作,以一位(BIT)为数据对象的操作,MCS51可以简单的将P1口的第2位独立操作: P1.2=0;P1.2=1 :这样就把P1口的第三个脚(BIT2)置0置1.而现在STM32的位段.位带别名区就为了实现这样的功能. 它的对象可以是SRAM.I/O和外设空间.要实现对这些地方的某一位的操作.它是这样做的:在寻址空间(32位对应的地址空间为 4GB )的另一地方,取个别名区空间,从这个地址开始处,每一个字(32BIT)对

玩转X-CTR100 | 位带操作-GPIO

更多塔克创新资讯欢迎登陆[塔克社区www.xtark.cn ][塔克博客www.cnblogs.com/xtark/ ] STM32F4位带概念,及位带的GPIO操作实践应用. 原理介绍 51单片机相信各位都用过,假设P1.1的IO口上挂了一个LED,那么你单独对LED的操作就是P1.1 = 0或P1.1 = 1,注意,是你可以单独的对P1端的第一个IO口进行操作,然而STM32是不允许这样做的,那么为了像51单片机一样能够单独的对某个端的某一个IO单独操作,就引入了位带操作这样的概念,简单说就

Duanxx的STM32学习:GPIO的位带操作

支持了位带操作后,可以使用普通的加载/存储指令来对单一的比特进行读写.在 CM3中,有两个区中实现了位带.其中一个是 SRAM 区的最低 1MB 范围,第二个则是片内外设区的最低 1MB 范围.这两个区中的地址除了可以像普通的 RAM 一样使用外,它们还都有自己的"位带别名区",位带别名区把每个比特膨胀成一个 32 位的字.当你通过位带别名区访问这些字时,就可以达到访问原始比特的目的. 关于位带操作的博客说明有很多,这里主要将代码贴出来,并做详细的注释 /** ************

STM32之GPIO端口位带操作

#ifndef __SYS_H #define __SYS_H #include "stm32f10x.h" //位带操作 //把“位带地址+位序号”转换别名地址宏 #define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) //把该地址转换成一个指针 #define MEM_ADDR(addr) *((volatil

STM32F030系列实现仿位带操作

1.闲言 最近开发的时候,用到了STM32F030F4P6型号的单片机,它只有20个引脚,价格非常便宜,但是功能齐全:定时器.外部中断.串口.IIC.SPI.DMA和WWDG等等,应用尽有,非常适合用来做小设备.可是有个问题是,它是Cortex-M0内核的,不像M3,M4内核一样,可以支持位带操作(就是一位一位地操作,像80C51单片机一样),这就给程序移植或者开发带来了一点点小麻烦,因此我就利用C语言结构的位段操作,实现了个访位带操作,只是在效率可能会稍逊于真正的位带操作,但是代码上可以兼容,

08_stm32位带操作

一:位带操作介绍 1.   位带操作 在学习 51 单片机的时候就使用过位操作, 通过关键字 sbit 对单片机 IO 口进行位定义. 但是 STM32 没有这样的关键字, 而是通过访问位带别名区来实现.即将每个比特位膨胀成一个 32 位字, 当访问这些字的时候就达到了访问比特的目的. 比方说 BSRR 寄存器有 32 个位, 那么可以映射到 32 个地址上, 当我们去访问这 32 个地址就达到访问 32 个比特的目的. STM32F1 中有两个区域支持位带操作, 一个是 SRAM 区的最低 1

第13章 GPIO—位带操作

第13章     GPIO-位带操作 全套200集视频教程和1000页PDF教程请到秉火论坛下载:www.firebbs.cn 野火视频教程优酷观看网址:http://i.youku.com/firege 本章参考资料:<STM32F4xx 中文参考手册>存储器和总线构架章节.GPIO章节,<Cortex?-M4内核编程手册>2.2.5 Bit-banding.学习本章时,配套这些参考资料学习效果会更佳. 13.1 位带简介 位操作就是可以单独的对一个比特位读和写,这个在51单片机