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標題: 對于STM32的位段和位帶別名的理解 [打印本頁]

作者: hongniu 時間: 2015-6-24 18:37
標題: 對于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）為數據對象的操作，
         MCS51可以簡單的將P1口的第2位獨立操作： P1.2=0;P1.2=1 ; 就是這樣把P1口的第三個腳（BIT2）置0置。
         而現在STM32的位段、位帶別名區就為了實現這樣的功能。
         對象可以是SRAM,I/O外設空間。實現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，取個別名區空間，從這地址開始處，每一個字（32BIT）
         就對應SRAM或I/O的一位。

         這樣呢，1MB SRAM就可以有32MB的對應別名區空間，就是1位膨脹到32位（1BIT 變為1個字）
         我們對這個別名區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，而使用位帶別名區只要4條指令。
         2.STM32支持了位帶操作（bit_band）,有兩個區中實現了位帶。位段的區域：一個是SRAM 區的最低1MB 范圍，第二個則是片內外設
         3.區的最低1MB 范圍。這兩個區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”，位帶別名區
      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  擴展為 32M
      6.支持位帶操作的兩個內存區的范圍是：
      7.0x2000_0000‐0x200F_FFFF（SRAM 區中的最低1MB）
      8.0x4000_0000‐0x400F_FFFF（片上外設區中的最低1MB）
      9.RAM地址 0X200000000（一個字節）擴展到8個32
      位的字,它們是：（STM32中的SRAM依然是8位的，所以RAM中任一地址對應一個字節內容）

      0X220000000
      ,0X220000004，0X220000008，0X22000000C,0X220000010,0X220000014,
      0X220000018,0X22000001C
   10.計算公式
   對SRAM 位帶區的某個比特，記它所在字節地址為A,位序號
   在別名區的地址為：
   AliasAddr＝ 0x22000000 +((A‐0x20000000)*8+n)*4 =0x22000000+
   (A‐0x20000000)*32 + n*4
   對于片上外設位帶區的某個比特，記它所在字節的地址為A,位序號為n(0<=n<=7)，則該比特
   在別名區的地址為：
   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，“*8”表示一個字節中有8 個比特。
   把“位帶地址＋位序號”轉換別名地址宏
   #define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr
   &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
   把該地址轉換成一個指針
   #define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr))
   MEM_ADDR(BITBAND( (u32)&CRCValue,1)) = 0x1;
例如點亮LED
   // 使用STM32庫
      GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_4); //關LED5
      GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_7); //開LED2
   // 一般讀操作
      STM32_Gpioc_Regs->bsrr.bit.BR4 =1;// 1：清除對應的ODRy位為0
      STM32_Gpioc_Regs->bsrr.bit.BS7 =1;// 1：設置對應的ODRy位為1
   //如果使用位帶別名區操作
      STM32_BB_Gpioc_Regs->BSRR.BR[4] =1;// 1：清除對應的ODRy位為0
      STM32_BB_Gpioc_Regs->BSRR.BS[7] =1;// 1：設置對應的ODRy位為1
   代碼比STM32庫高效十倍！
   對內存變量的位操作。
      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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