STM32位绑定操作的理解.docxVIP

stm32位绑定操作的理解STM32对外设端口的操作，是通过对相关寄存器的位操作来控制的。STM32将寄存器的位都映射到位带区bit_band region，这样对位带区进行位操作时，就会映射到相应寄存器的位，从而实现对端口的操作。STM32有二个位带区bit_band region：一是内存SRAM区，在0x2000 0000~0x200f ffff范围（1M空间）；二是片上外设区，在0x4000 0000~0x400f ffff范围（1M空间）。由于不能直接对一个位进行操作，为了实现对寄存器进行快速的位操作，Cortex M3 设了二个32M的别名区Alias region，它们分别被映射到二个1M的位带区bit_band region。位带区的每一个位1 bit都与别名区的一个字32 bit相对应（由4个字节组成）。这样対别名区进行的字操作，都会映射到位带区的相应的位上，从而实现对位带区的一个位进行快速操作。而且STM32是32位的CPU，对32位的操作速度是最快的。STM32的一个地址单元对应8个bit位（一个字节）。因此，位带区的一个bit位，需要占用别名区的四个地址单元。如位带区 0x2000 0000的第0位对应别名区地址0x2200 0000~0x2200 0003，第2位对应别名区地址0x2200 0004~0x2200 0007。别名区的字与位带区的位相关联，而且只是字的最后一位与位相关联。也可理解为，位带区位的状态只与别名区存储的字的奇偶相关，奇数为1，偶数为0。下面的映射公式给出了别名区中的每个字是如何对应位带区的相应位的：bit_word_addr = bit_band_base + (byte_offset*32) + (bit_number*4)bit_word_addr：是位带区目标位映射到别名区的字的起始地址bit_band_base：是别名区的起始地址SRAM区所对应的起始地址为 0x2200 0000片上外设区所对应的起始地址为 0x4200 0000byte_offset：是位带区包含目标位的字节的地址偏移量。在SRAM位带区的偏移量为：(A-0x2000 0000)，A为包含目标位字节的地址在片上外设区所对应的偏移量为：(A-0x4000 0000)，A为包含目标位字节的地址byte_offset*32：是因为位带区的一个位要扩张到别名区的32个位，同样，一个位带区的地址也会扩张到别名区的32个地址。byte_offset*32表示前面已经占用的地址。bit_number：是目标位所在的位的位置（0-7）bit_number*4是因为 1bit位要占用四个地址单元（四个字节，32 bit位）例：要映射位带区中SRAM地址为0x2000300的字节中的第2位。位带区包含目标位的字节偏移量 byte_offset = 0- 0=0x300映射到别名区的字的地址 bit_word_addr = 0= 0+ (0x300*32) + (2*4)通过位绑定后对别名区0址的写操作与对SRAM中位带区中地址偏移量0x300字节的位2执行读改写操作有着相同的效果位绑定算法：例如要对下式进行绑定运算if((GPIOA-IDR 0x0800 ) == 0x0800)GPIOA-ODR = GPIOA-ODR | 0x08;ElseGPIOA-ODR = GPIOA-ODR (~0x08);也就是对GPIOA第11引脚输入信号后，在GPIOA第3引脚输出信号。要对上面程序中 GPIO-ODR 和 GOIP-IDR 寄存器进行位绑定运算，首先要得到 GPIO-ODR 和GPIO-IDR 在位带区的地址偏移量。在Keil μVision 5.环境下，选择 GPIOA，用右键 “Go To Definition Of GPIOA 找到对应的是 GPIOA_BASE，就是GPIOA的起始地址继续查找 GPIOA_BASE 对应的地址，找到对应的地址是APB2PERIPH_BASE+0x0800再查找 APB2PERIPH_BASE 得到地址是 PERIPH_BASE+0x10000+0x0800，再继续查找得到地址 00x10000+0x0800 = 00是 GPIOA 的起始地址，根据资料端口输出数据寄存器(GPIOx_ODR)的偏移地址为：0C h。因此 GPIO-ODR 在位带区的地址为：GPIOA_BASE+0x000C = 0x4001080C；在位带区的地址偏移量为：0x1080C。同样，根据资料端口输入数据寄存器(GPIOx_IDR)的偏移