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STM32里面的位带操作是什么意思？

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问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 为什么STM32里面会有位带操作？ STM32里面的位带操作是什么意思？ 0
2021-12-15 06:23:03　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答储蓄叛逆该类别下有 32 个回答。邀请回答尼克wo 该类别下有 32 个回答。邀请回答举报感谢相遇相关推荐 • 怎样去使用stm32的位带操作呢 1215 • 什么是位带操作？ 2070 • STM8如何实现位带操作？ 208 • 什么是位带？位带操作的优点是什么？ 3469 • 为什么ch32vxx会不支持stm32位带操作呢 1196 • 51位带操作是如何实现的？ 329 • 请问为什么在其他型号的stm32上用位带操作不好用 2676 • stm32 m0位带操作程序分享 923 • STM32F0没有位带操作，请问有什么简单方便的处理方法吗？ 3159 • stm32位带操作开启了GPIO时钟后无法使用带位操作进行SDA的应答读取 2134 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 正在准备做毕业设计，配置LED_Config()的时候，又看到了位带操作的宏定义，我又嘀咕了，什么是位带操作，一年前在使用位带操作的时候，就查阅过好多资料，Core-M3也看过，但是对于博主这种“低能儿”来说，你不把它说的白一点，就是感觉理解的不够透彻，于是今天又一次，查阅了各种手册，也算是基本弄懂了，鉴于博主的个人特点，所以本人的介绍也会十分浅显易懂，希望能帮到各位！首先，抛砖引玉，来两个问题：　　1）为什么STM32里面会有位带操作？　　2）STM32里面的位带操作是什么意思？我也不想去弄什么官方定义了，来两个例子，相信各位心里即使不能给出一个确切的定义，也不会再去纠结这个问题，答：　　1）51单片机相信各位都用过，假设P1.1的IO口上挂了一个LED，那么你单独对LED的操作就是P1.1 = 0或P1.1 = 1，注意，是你可以单独的对P1端的第一个IO口进行操作，然而STM32是不允许这样做的，那么为了像51单片机一样能够单独的对某个端的某一个IO单独操作，就引入了位带操作这样的概念，简而言之，言而总之，就是为了去单独操作32里面PA端的第1个IO口，所以才有了位带这样的操作机制。　　2）打个形象的比方，以某个村，就张村把，该村有3户人家分别为A,B,C，我想给张村的A送礼，但是明文规定，不能给具体的个人送礼，但是可以给村委会送礼，那我该怎么办呢，OK，即日起，A不叫A了，改名叫做村委会1，B和C分别改叫做村委会2和村委会3，哦了，可以给A送礼了，虽然我送礼的对象是村委会1，听起来好像比个人级别高一点，但是最终收到礼物的还是个人A。同理，STM32不允许对某个端的某一个IO口进行操作，也就是PA.1 = 0或者PA.1 = 1这样的操作是非法的，好了，那我就给PA.1起个别名，将原来PA.1的地址扩展成一个32位的字地址，对32位的地址进行操作，这个是STM32允许的，必需可以的,STM32对所有的寄存器配置，都是对某个32位地址的操作，因此说白了，就是某个IO端口进行操作，这就是位带操作。　　大白话说完，还是得回归官方介绍，不过这时候你在看，应该会好很多了。我们一步一步来，首先你应该知道的　　位带区，和位带别名区，位带区，就是就是你想单独操作的IO的区域，也就是PA,PB……等这一堆IO口的内存所在区，而位带别名区，就是你给每一位重新起了个名字的那一片地址区域。可以看下表，M3内核存储器映射表，你能看到1M内存的BitBand区，还有与之对应的32M内存的BitBand别名区，因为你将每一位膨胀成为了一个32位的地址，所以相应的别名区的内存也会是位带区的32倍。　　OK，现在我们应该能够知道，你想进行位带操作去操作某个IO口的某一位，那么在STM32的环境下，你应该去找该位对应的别名区的地址，找到了这个地址，对这个地址进行操作，那么实际上也就是对该位进行操作了，接下来，我们要去找位所对应的地址了。　　官方给出了相应的计算公式，我们以外设部分为例，毕竟用的多的还是外设部分的端口，具体到PA.1把　　AliasAddr＝ 0x42000000+((A‐0x40000000)8+n)4 =0x42000000+ (A‐0x40000000)32 + n4 　　AliasAddr是别名区的地址，A是GPIOA->ODR的地址，n是该端口的上的某一位，这里就是1，通过这个公式你可以找到对应的别名区的地址，接下来就是对这个地址进行操作了，你给他写1，该位输出1，写0，就输出0。　　在这里我想解释以下，为什么这个公式是这个样子的，因为我也思考了很久！借助于下面这个图：　　　　 0x42000000是位带别名区域的起始地址，A是输出数据寄存器GPIOA->ODR的地址，A的地址先减去位带区基地址，得到的是相对于位带区基地址的偏移地址，那么膨胀之后还是一个偏移地址，是相对于位带别名区基地址的偏移量，加上位带别名区域基地址，就得到了其对应的别名区地址，这是总的原理，　　((A‐0x40000000)8+n)4 =0x42000000+ (A‐0x40000000)32 + n4　　　　这部分是膨胀公式,乘8是先把单元内的每一位上升到字节的高度上，这样，你想设置第二位，就直接在原来的基地址上+2就可以了，确定完是第几位，再乘4，就是把位再上升到字的高度上，也就是每一位对应一个32位的字，这样最终的地址转换就完成，关键还是要注意两点，一是，两部分地址的互相转换，主要是每一部分的基地址。二就是位上升的32位地址这样的一个方法概念。　　说到这里，基本已经介绍了80% 了，多数情况下，大家见到的代码，应该是以下这个样子，一共分为三步， 1 #define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) 2 #define MEM_ADDR(addr) ((volatile unsigned long )(addr)) 3 #define BIT_ADDR(addr, bitnum) MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))　　　第一步，就是我们上面分析的，得到位带别名区域的32位地址，至于第二步嘛，其实就是一个转换，给各位举个例子，如下，我想直接访问0x00000001这个地址，并且给这个地址写1，该怎么做呢， 1 # define ADDR 0x000000012 3 (int )ADDR = 1;　　第二步的操作就是将第一步得到的32位地址，给转换成一个指针变量，并且操作这个地址里的值，唯一的区别，就是由于安全的考虑，多加了一个volatile 这样的关键字，但是他不会对我们产生其他的影响，而第三步，就是将前两部，结合在一起，根据传入的addr和bit计算得到32位的地址，然后强制类型转换，使得我们可以去操作这个地址里的值，OK，大功告成，整个的思路基本就是这样，应该不是很难把，至此相信各位已经能够理解什么是位带，以及该怎么去操作位带。　　接下来，再写一种常用的位带操作的用法。由于上面的传入的addr是整个区域的基地址，因此，当你想去使用不同GPIO口的时候，采用上面的写法，你将麻烦需要多写好几个步骤，我自己常用的一种写法是下面这个样子的。　# define BITBAND_REG(Reg,Bit) (((uint32_t volatile)(0x42000000u + (((uint32_t)&(Reg) - (uint32_t)0x40000000u)<<5) + (((uint32_t)(Bit))<<2))))　　# define LED0 BITBAND_REG(GPIOF->ODR,9) 　　# define LED1 BITBAND_REG(GPIOF->ODR,10) 　　短短的三行代码，就已经解决了所有问题，输出控制小灯泡，即使再换用其他的端口，改动括号内的内容即可。Reg是操作部分的基地址，Bit就是第几位了。　　原理就是，我已经知道，GPIO部分的基地址是0x42000000u ，那么我每次传入具体的GPIOx->ODR寄存器，在定义中，对其取地址，这样可以灵活访问各个不用IO输出，相当于把我们的操作给具体化了，<<5,<<2这两个就是乘32，乘4这样的概念，只不过位操作，会更快一点。

2021-12-15 11:12:36 评论举报王耀昱