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標(biāo)題: 對(duì)于STM32的位段和位帶別名的理解 [打印本頁(yè)]

作者: hongniu 時(shí)間: 2015-6-24 18:37
標(biāo)題: 對(duì)于STM32的位段和位帶別名的理解

      是這樣的，記得MCS51嗎？ MCS51就是有位操作，以一位（BIT）為數(shù)據(jù)對(duì)象的操作，
         MCS51可以簡(jiǎn)單的將P1口的第2位獨(dú)立操作： P1.2=0;P1.2=1 ; 就是這樣把P1口的第三個(gè)腳（BIT2）置0置。
         而現(xiàn)在STM32的位段、位帶別名區(qū)就為了實(shí)現(xiàn)這樣的功能。
         對(duì)象可以是SRAM,I/O外設(shè)空間。實(shí)現(xiàn)對(duì)這些地方的某一位的操作。
         它是這樣的。在尋址空間（32位地址是 4GB ）另一地方，取個(gè)別名區(qū)空間，從這地址開(kāi)始處，每一個(gè)字（32BIT）
         就對(duì)應(yīng)SRAM或I/O的一位。

         這樣呢，1MB SRAM就可以有32MB的對(duì)應(yīng)別名區(qū)空間，就是1位膨脹到32位（1BIT 變?yōu)?個(gè)字）
         我們對(duì)這個(gè)別名區(qū)空間開(kāi)始的某一字操作，置0或置1，就等于它映射的SRAM或I/O相應(yīng)的某地址的某一位的操作。

它有什么好處？
         簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，可以把代碼縮小，速度更快，效率更高，更安全。
         1.一般操作要6條指令，而使用位帶別名區(qū)只要4條指令。
         2.STM32支持了位帶操作（bit_band）,有兩個(gè)區(qū)中實(shí)現(xiàn)了位帶。位段的區(qū)域：一個(gè)是SRAM 區(qū)的最低1MB 范圍，第二個(gè)則是片內(nèi)外設(shè)
         3.區(qū)的最低1MB 范圍。這兩個(gè)區(qū)中的地址除了可以像普通的RAM 一樣使用外，它們還都有自己的“位帶別名區(qū)”，位帶別名區(qū)
      4. 把每個(gè)比特膨脹成一個(gè)32 位的字。一般操作是  讀－改－寫(xiě)  的方式，而位帶別名區(qū)是寫(xiě)操作。防止中斷對(duì)讀－改－寫(xiě)  的方式的影響。
      5. 每個(gè)比特膨脹成一個(gè)32 位的字,就是把  1M  擴(kuò)展為 32M
      6.支持位帶操作的兩個(gè)內(nèi)存區(qū)的范圍是：
      7.0x2000_0000‐0x200F_FFFF（SRAM 區(qū)中的最低1MB）
      8.0x4000_0000‐0x400F_FFFF（片上外設(shè)區(qū)中的最低1MB）
      9.RAM地址 0X200000000（一個(gè)字節(jié)）擴(kuò)展到8個(gè)32
      位的字,它們是：（STM32中的SRAM依然是8位的，所以RAM中任一地址對(duì)應(yīng)一個(gè)字節(jié)內(nèi)容）

      0X220000000
      ,0X220000004，0X220000008，0X22000000C,0X220000010,0X220000014,
      0X220000018,0X22000001C
   10.計(jì)算公式
   對(duì)SRAM 位帶區(qū)的某個(gè)比特，記它所在字節(jié)地址為A,位序號(hào)
   在別名區(qū)的地址為：
   AliasAddr＝ 0x22000000 +((A‐0x20000000)*8+n)*4 =0x22000000+
   (A‐0x20000000)*32 + n*4
   對(duì)于片上外設(shè)位帶區(qū)的某個(gè)比特，記它所在字節(jié)的地址為A,位序號(hào)為n(0<=n<=7)，則該比特
   在別名區(qū)的地址為：
   AliasAddr＝ 0x42000000+((A‐0x40000000)*8+n)*4 =0x42000000+
   (A‐0x40000000)*32 + n*4
   上式中，“*4”表示一個(gè)字為4 個(gè)字節(jié)，“*8”表示一個(gè)字節(jié)中有8 個(gè)比特。
   把“位帶地址＋位序號(hào)”轉(zhuǎn)換別名地址宏
   #define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr
   &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
   把該地址轉(zhuǎn)換成一個(gè)指針
   #define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr))
   MEM_ADDR(BITBAND( (u32)&CRCValue,1)) = 0x1;
例如點(diǎn)亮LED
   // 使用STM32庫(kù)
      GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_4); //關(guān)LED5
      GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_7); //開(kāi)LED2
   // 一般讀操作
      STM32_Gpioc_Regs->bsrr.bit.BR4 =1;// 1：清除對(duì)應(yīng)的ODRy位為0
      STM32_Gpioc_Regs->bsrr.bit.BS7 =1;// 1：設(shè)置對(duì)應(yīng)的ODRy位為1
   //如果使用位帶別名區(qū)操作
      STM32_BB_Gpioc_Regs->BSRR.BR[4] =1;// 1：清除對(duì)應(yīng)的ODRy位為0
      STM32_BB_Gpioc_Regs->BSRR.BS[7] =1;// 1：設(shè)置對(duì)應(yīng)的ODRy位為1
   代碼比STM32庫(kù) 高效十倍！
   對(duì)內(nèi)存變量的位操作。
      1. // SRAM  變量
      2.
      3. long CRCValue;
      4.
      5. // 把“位帶地址＋位序號(hào)”轉(zhuǎn)換別名地址宏
      6. #define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr
   &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
      7. //把該地址轉(zhuǎn)換成一個(gè)指針
      8. #define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr))
      9.
      10. // 對(duì)32位變量的BIT1 置 1 ：
      11.
      12. MEM_ADDR(BITBAND( (u32)&CRCValue,1)) = 0x1;
      13.
      14. //對(duì)任意一位( 第23位 ) 判斷：
      15.
      16. if(MEM_ADDR(BITBAND( (u32)&CRCValue,23))==1)
      17. {
      18.
      19. }

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