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STM32 BIT_BAND 位带别号区运用入门

什么是位段、位带别名区?2.它有什么好处?答1: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,MCS5…

什么是位段、位带别号区

2. 它有什么优点?

答1: 是这样的,记住MCS51吗? MCS51便是有位操作,以一位(BIT)为数据目标的操作,
MCS51能够简略的将P1口的第2位独立操作: P1.2=0;P1.2=1 ; 便是这样把P1口的第三个脚(BIT2)置0置。
而现在STM32的位段、位带别号区就为了完成这样的功用。
目标能够是SRAM,I/O外设空间。完成对这些当地的某一位的操作。
它是这样的。在寻址空间(32位地址是 4GB )另一当地,取个别号区空间,从这地址开端处,每一个字(32BIT)
就对应SRAM或I/O的一位。

这样呢,1MB SRAM就 能够有32MB的对应别号区空间,便是1位胀大到32位(1BIT 变为1个字)
咱们对这个别号区空间开端的某一字操作,置0或置1,就等于它映射的SRAM或I/O相应的某地址的某一位的操作。

答2: 简略来说,能够把代码缩小, 速度更快,功率更高,更安全。
一般操作要6条指令,而运用 位带别号区只需4条指令。
一般操作是 读-改-写 的方法, 而位带别号区是 写 操作。避免中止对读-改-写 的方法的影响。

// STM32支撑了位带操作(bit_band),有两个区中完成了位带。其间一个是SRAM 区的最低1MB 规模,第二个则是片内外设
// 区的最低1MB 规模。这两个区中的地址除了能够像一般的RAM 相同运用外,它们还都有自己的“位带别号区”,位带别号区
// 把每个比特胀大成一个32 位的字。
//
// 每个比特胀大成一个32 位的字,便是把 1M 扩展为 32M ,
//
// 所以;RAM地址 0X200000000(一个字节)扩展到8个32 位的字,它们是:(STM32中的SRAM依然是8位的,所以RAM中任一地址对应一个字节内容)
// 0X220000000 ,0X220000004,0X220000008,0X22000000C,0X220000010,0X220000014, 0X220000018,0X22000001C

// 支撑位带操作的两个内存区的规模是:
// 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,记它地点字节地址为A,位序号
在别号区的地址为:
AliasAddr= 0x22000000 +((A‐0x20000000)*8+n)*4 =0x22000000+ (A‐0x20000000)*32 + n*4
关于片上外设位带区的某个比特,记它地点字节的地址为A,位序号为n(0<=n<=7),则该比特
在别号区的地址为:
AliasAddr= 0x42000000+((A‐0x40000000)*8+n)*4 =0x42000000+ (A‐0x40000000)*32 + n*4
上式中,“*4”一共一个字为4 个字节,“*8”一共一个字节中有8 个比特。

// 把“位带地址+位序号”转化别号地址宏
#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
//把该地址转化成一个指针
#define MEM_ADDR(addr) *((volatile unsigned long *)(addr))
// MEM_ADDR(BITBAND( (u32)&CRCValue,1)) = 0x1;

例如点亮LED

// 运用STM32库
GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_4); //关LED5
GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_7); //开LED2

// 一般读操作
STM32_Gpioc_Regs->bsrr.bit.BR4 =1;// 1:铲除对应的ODRy位为0
STM32_Gpioc_Regs->bsrr.bit.BS7 =1;// 1:设置对应的ODRy位为1

//假如运用 位带别号区操作
STM32_BB_Gpioc_Regs->BSRR.BR[4] =1;// 1:铲除对应的ODRy位为0
STM32_BB_Gpioc_Regs->BSRR.BS[7] =1;// 1:设置对应的ODRy位为1

代码比STM32库 高效 十倍 !

对内存变量的位操作。

1. // SRAM 变量
2.

3. long CRCValue;
4.

5. // 把“位带地址+位序号”转化别号地址宏
6. #define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
7. //把该地址转化成一个指针
8. #define MEM_ADDR(addr) *((volatile unsigned long *)(addr))
9.

10. // 对32位变量 的BIT1 置 1 :
11.

12. MEM_ADDR(BITBAND( (u32)&CRCValue,1)) = 0x1;
13.

14. //对恣意一位( 第23位 ) 判别:
15.

16. if(MEM_ADDR(BITBAND( (u32)&CRCValue,23))==1)
17. {
18.

19. }

bit_band,直译为位带,也翻译成别号存储区。

映射公式:

bit_word_addr = bit_band_base + (byte_offset x 32) + (bit_number × 4) (式1)

其间:

bit_word_addr——bit_band中字的地址,它映射到某个寄存器位。
bit_band_base——bit_band的基准地址。
byte_offset ——寄存器的偏移数值

bit_number ——寄存器位地点位置(0-31)

下面的例1阐明,如何将SRAM 地址为0x20000300的字节中的位2映射到别号区中:

0x22006008 = 0x22000000 + (0x300*32) + (2*4).

对0x22006008地址的写操作等同于对SRAM 中地址0x20000300字节的位2 碑文读- 改- 写操作。

这个公式照着套用,也没问题。

我比较钻牛角尖,总想弄理解,为什么式1中要乘以32,要乘以4。

记住这个条件:

(1)STM32对bit-band的拜访,是以32位的方法来拜访,即一次读写32位(Bit),4个字节(STM32是32位的CPU,一次读32位长,速度快,存储空间比51大的多)。

(2)寄存器中的1个位,是运用bit-band中1个双字(32位)来表达的。

先看一个图。

0x20000000的0~7对应0x22000000~0x2200001C,共32个字节,8个双字。

0x20000000的位0对应0x22000000,0x22000001,0x22000002,0x22000003,共4个字节,1个双字

例1中:

0x20000300相关于0x20000000的位移是0x20000300 -0x20000000 = 300,相当于300行(ROW)。

乘以32,是由于一行(1个寄存器字节)是32个字节。两者相减,便是它们之间相差的间隔,不必忧虑加1减1的问题。

式1中,bit_number 为什么要乘以4? 这儿,寄存器字节中的位相当于列。(如屏幕分辨率1440*900,900是行数,1440是列数,行之间的份额是1,而这儿是32)

每列之间相差4个字节:

0x22000004 -0x22000000 = 4

由于条件(2)。

如例1中,0x22006008~0x2200600B来映射0x20000300的字节中的位2,而实践只要0x22006008的位0一共寄存器位2的状况。

再举例2如:

GPIOA是 0x4001 0800

端口输出数据寄存器(GPIOx_ODR) 的偏移地址是 0x0c

依据公式:别号区 = ADDRESS=0x4200 0000 + (0x0001 080C*0x20) + (bitx*4) ;bitx:第x位

得到PA.0和PA.1的别号区地址

#define PA_Bit0 ((volatile unsigned long *) (0x42210180))
#define PA_Bit1 ((volatile unsigned long *) (0x42210184))

(来历http://www.amobbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3861107)

界说成宏,操作就简略了,不必看16进制的8个数字了。

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