位带操作也叫原子操作，也称别名。起作用直接进行位带操作，即直接读取寄存器的X位，或直接写寄存器的X位。
       STM32的寄存器为32位的，在写入寄存器的x位中，通常操作为;排除寄存器除x外的其它位，在进行赋值。而位带操作可直接写寄存器的x位，使位操作更为便捷。

1. 实验内容及步骤：
实验内容：

       通过位带操作实现LED灯的翻转，和按键的读取。

       按键按下时，LED亮，松开按键时，LED灭；

步骤：

       根据原寄存器地址定位位带地址；

2. 硬件说明

       按键与PE4相连接，按下时低电平（所以GPIOE4应该配置为上拉输入，按下：低电平；松开：高电平）

       LED与PB5相连，另一端接VCC，（所以GPIOB5应该配置为推挽输出，亮：低电平；灭：高电平）

3. 位带操作原理
       STM32F1内部是有两个位带区的，如下图所示。

     位带操作分别有片上外设和片上SRAM。我们用的比较多的通常是片上外设的位带操作，一般用来控制GPIO的反转和读取。



其膨胀对应关系图如下图所示，以SRAM位带操作位例，0x2000 0000地址的第一位，映射到0x2200 0000地址。其用法如下所示：

       当0x2200 0000的内容=1时 => 0x2000 0000的内容=0x01

       当0x2200 0000的内容=0时 => 0x2000 0000的内容=0x00

       ……………

       当0x2200 0018的内容=1时 => 0x2000 0000的内容=0x40=(二进制)0100 0000

       当0x2200 0018的内容=0时 => 0x2000 0000的内容=0x00

4. 寄存器说明
       位带映射地址如下图所示。（中文STM32参考手册P29）

       位带操作的例子如下图所示（CM3权威指南CnR2）

       根据例子可写成通用的式子。

       bit_word_addr = (IN_ADDR_BASR&0xF0000000|0x02000000)+ (IN_ADDR_BASR&0x000FFFFF)*32+Bit*4

       =>

       bit_word_addr = (IN_ADDR_BASR&0xF0000000|0x02000000)+ ((IN_ADDR_BASR&0x000FFFFF)<<5)+(Bit<<2)

       如要控制LED灯（PB5）

       IN_ADDR_BASR = GPIOB的输出寄存器 = 0X4001 0C00 + 0x0C;

       Bit = 5

5. 程序设计
       代码班的通用位带操作地址转换宏定义如下：

1. #define BIT_WORD_ADDR(IN_ADDR,BIT) *(__IO uint32_t*)((IN_ADDR&0xF0000000|0x02000000) +((IN_ADDR&0x000FFFFF)<<5) + (BIT<<2))

复制代码

       GPIO的输出位带宏定义如下定义

1.         #define BPB_OUT(BIT)  BIT_WORD_ADDR((GPIOA_BASE+0x0C),BIT)   

复制代码

BIT为要操作的位。
       在本实验中要操作LED(PB5)，因此BIT=5；

       GPIO的输入位带宏定义如下定义

        #define BPE_IN(BIT)  BIT_WORD_ADDR((GPIOE_BASE+0x08),BIT)
       BIT为要操作的位。

在本实验中要读取按键（PE4）的值，因此BIT=4；



位带操作源码：

源码筛选了关键部分，详细看源码。

1. #define BIT_WORD_ADDR(IN_ADDR,BIT)      *(__IO uint32_t*)((IN_ADDR&0xF0000000|0x02000000) +\
   
2.                                                             ((IN_ADDR&0x000FFFFF)<<5) +\
   
3.                                                              (BIT<<2))
   
4. 
   
5. //GPIO_OUT
   
6. #define BPA_OUT(BIT)  BIT_WORD_ADDR((GPIOA_BASE+0x0C),BIT)
   
7. #define BPB_OUT(BIT)  BIT_WORD_ADDR((GPIOB_BASE+0x0C),BIT)
   
8. #define BPC_OUT(BIT)  BIT_WORD_ADDR((GPIOC_BASE+0x0C),BIT)
   
9. #define BPD_OUT(BIT)  BIT_WORD_ADDR((GPIOD_BASE+0x0C),BIT)
   
10. #define BPE_OUT(BIT)  BIT_WORD_ADDR((GPIOE_BASE+0x0C),BIT)
    
11. #define BPF_OUT(BIT)  BIT_WORD_ADDR((GPIOF_BASE+0x0C),BIT)
    
12. #define BPG_OUT(BIT)  BIT_WORD_ADDR((GPIOG_BASE+0x0C),BIT)
    
13. //GPIO_IN
    
14. #define BPA_IN(BIT)  BIT_WORD_ADDR((GPIOA_BASE+0x08),BIT)
    
15. #define BPB_IN(BIT)  BIT_WORD_ADDR((GPIOB_BASE+0x08),BIT)
    
16. #define BPC_IN(BIT)  BIT_WORD_ADDR((GPIOC_BASE+0x08),BIT)
    
17. #define BPD_IN(BIT)  BIT_WORD_ADDR((GPIOD_BASE+0x08),BIT)
    
18. #define BPE_IN(BIT)  BIT_WORD_ADDR((GPIOE_BASE+0x08),BIT)
    
19. #define BPF_IN(BIT)  BIT_WORD_ADDR((GPIOF_BASE+0x08),BIT)
    
20. #define BPG_IN(BIT)  BIT_WORD_ADDR((GPIOG_BASE+0x08),BIT)

复制代码

6. 实验结果
       按键按下后，LED灯亮；

       按键松开后，LED灯灭。