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對于STM32的位段和位帶別名的理解

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樓主
ID:83710 發(fā)表于 2015-6-24 18:37 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式

          是這樣的,記得MCS51嗎? MCS51就是有位操作,以一位(BIT)為數(shù)據(jù)對象的操作,
            MCS51可以簡單的將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。      
            對象可以是SRAM,I/O外設(shè)空間。實(shí)現(xiàn)對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,取個別名區(qū)空間,從這地址開始處,每一個字(32BIT)
            就對應(yīng)SRAM或I/O的一位。
            
            這樣呢,1MB SRAM就 可以有32MB的對應(yīng)別名區(qū)空間,就是1位膨脹到32位(1BIT 變?yōu)?個字)
            我們對這個別名區(qū)空間開始的某一字操作,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?
             簡單來說,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),有兩個區(qū)中實(shí)現(xiàn)了位帶。位段的區(qū)域:一個是SRAM 區(qū)的最低1MB 范圍,第二個則是片內(nèi)外設(shè)
            3.區(qū)的最低1MB 范圍。這兩個區(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. 把每個比特膨脹成一個32 位的字。    一般操作是  讀-改-寫  的方式, 而位帶別名區(qū)是寫操作。防止中斷對讀-改-寫  的方式的影響。
         5. 每個比特膨脹成一個32 位的字,就是把  1M  擴(kuò)展為 32M
         6.支持位帶操作的兩個內(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(一個字節(jié))擴(kuò)展到8個32
          位的字,它們是:(STM32中的SRAM依然是8位的,所以RAM中任一地址對應(yīng)一個字節(jié)內(nèi)容)
   
          0X220000000
         ,0X220000004,0X220000008,0X22000000C,0X220000010,0X220000014,
          0X220000018,0X22000001C
       10.計(jì)算公式
       對SRAM 位帶區(qū)的某個比特,記它所在字節(jié)地址為A,位序號
      在別名區(qū)的地址為:
      AliasAddr= 0x22000000 +((A‐0x20000000)*8+n)*4 =0x22000000+
      (A‐0x20000000)*32 + n*4
      對于片上外設(shè)位帶區(qū)的某個比特,記它所在字節(jié)的地址為A,位序號為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”表示一個字為4 個字節(jié),“*8”表示一個字節(jié)中有8 個比特。
      把“位帶地址+位序號”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
         GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_4); //關(guān)LED5
         GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_7);   //開LED2
      // 一般讀操作
          STM32_Gpioc_Regs->bsrr.bit.BR4 =1;// 1:清除對應(yīng)的ODRy位為0
          STM32_Gpioc_Regs->bsrr.bit.BS7 =1;// 1:設(shè)置對應(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:清除對應(yīng)的ODRy位為0
        STM32_BB_Gpioc_Regs->BSRR.BS[7] =1;// 1:設(shè)置對應(yīng)的ODRy位為1
      代碼比STM32庫 高效 十倍 !
      對內(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”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)換成一個指針
         8. #define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr))
         9.
        10. // 對32位變量 的BIT1 置 1 :
        11.
        12. MEM_ADDR(BITBAND( (u32)&CRCValue,1)) = 0x1;
        13.
        14. //對任意一位( 第23位 ) 判斷:
        15.
        16. if(MEM_ADDR(BITBAND( (u32)&CRCValue,23))==1)
        17. {
        18.
        19. }



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