STM32之位帶操作
在 CM3
其中一個是 SRAM 區(qū)的最低 1MB 范圍,
第二個則是片內(nèi)外設(shè)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)把每個比特膨脹成一個32 位的字。當你通過位帶別名區(qū)訪問這些字時,就可以達到訪問原始比特的目的。
CM3 使用如下術(shù)語來表示位帶存儲的相關(guān)地址
*
*
位帶區(qū)中的每個比特都映射到別名地址區(qū)的一個字 —— 這是只有 LSB 有效的字(位帶別名區(qū)的字只有 最低位 有意義)。
對于SRAM中的某個比特,
該比特在位帶別名區(qū)的地址:AliasAddr =
該比特在位帶別名區(qū)的地址:AliasAddr =
“*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。
當然,位帶操作并不只限于以字為單位的傳送。亦可以按半字和字節(jié)為單位傳送。
位帶操作有很多好處,其中重要的一項就是,在多任務系統(tǒng)中,用于實現(xiàn)共享資源在任務間的“互鎖”訪問。多任務的共享資源必須滿足一次只有一個任務訪問它——亦即所謂的“原子操作”。
在 C 語言中使用位帶操作
在 C編譯器中并沒有直接支持位帶操作。比如,C 編譯器并不知道同一塊內(nèi)存,能夠使用不同的地址來訪問,也不知道對位帶別名區(qū)的訪問只對 LSB 有效。
欲在 C中使用位帶操作,最簡單的做法就是#define 一個位帶別名區(qū)的地址。例如:
#define DEVICE_REG0 ((volatile unsigned long *) (0x40000000))
#define DEVICE_REG0_BIT0 ((volatile unsigned long *) (0x42000000))
#define DEVICE_REG0_BIT1 ((volatile unsigned long *) (0x42000004))
...
*DEVICE_REG0 = 0xAB; //使用正常地址訪問寄存器
還可以更簡化:
//把“位帶地址+位序號”
#defineBITBAND(addr, bitnum)((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &
//把該地址轉(zhuǎn)換成一個指針
#defineMEM_ADDR(addr)
于是:
MEM_ADDR(DEVICE_REG0) = 0xAB;
MEM_ADDR(BITBAND(DEVICE_REG0,1)) = 0x1;
注意:當你使用位帶功能時,要訪問的變量必須用 volatile 來定義。因為 C 編譯器并不知道同一個比特可以有兩個地址。所以就要通過 volatile,使得編譯器每次都如實地把新數(shù)值寫入存儲器,而不再會出于優(yōu)化的考慮 ,在中途使用寄存器來操作數(shù)據(jù)的復本,直到最后才把復本寫回。
在 GCC和 RealView MDK (即 Keil)
這樣,就在0x20003014處分配了7個字,共得到了32*7=224 個比特。
再使用這些比特時,可以通過如下的的形式:
pbbaVar[136]=1;
不過這有個局限:編譯器無法檢查是否下標越界。
那為什么不定義成“ baVarAry[224]“
這也是一個編譯器的局限:它不知道這個數(shù)組其實就是 bbVarAry[7],從而在計算程序?qū)?nèi)存的占用量上,會平白無故地多計入224*4個字節(jié)。
對于指針義,為每個需要使用的比特取一個字面值的名字,在下標中只使用字面值名字,不再寫真實的數(shù)字,就可以極大程度地避免數(shù)組越界。
請注意:在定義這“兩個”變量時,前面加上了“volatile”。如果不再使用bbVarAry 來訪問這些比特,而僅僅使用位帶別名的形式訪問時,這兩個 volatile 均不再需要。
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