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STM32库开发实战指南--感悟2:寄存器地址映射到库操作

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wudianjun2001 发布时间:2018-12-18 13:43
本帖最后由 wudianjun2001 于 2018-12-18 13:44 编辑 ; l8 m$ D7 y; y, d# p5 k+ a% e
& A" z. H, o- b8 J
结合书上的内容来快速整理一遍从寄存器的地址开始要库的过程,以GPIO为例。
* r# E% i2 F% K3 l
( b- k; D. X7 p, v. Y7 Q
1,首先来看下存储器的结构分配,在书上的第5
1.png
这是整个存储器的分配,GPIO外设功能位于block2的片上外设区域,GPIOA的基地址为0x4001 0800,控制GPIOA的几个寄存器在这个地址的基础上偏移4字节的整数倍
! J7 x- A8 u; M' j. f. c
; ?- L% n0 s, s# P, T
2,总线外设和基地址的宏定义,在stm32f10x.h
#definePERIPH_BASE          ((uint32_t)0x40000000) /*!< Peripheral base address in the aliasregion */
+ `/ A1 g) l1 q$ i9 w! Z: o( J
$ Y5 f, o- h& M: {
/*!< Peripheral memory map */
#define APB1PERIPH_BASE       PERIPH_BASE
#define APB2PERIPH_BASE       (PERIPH_BASE + 0x10000)
#define AHBPERIPH_BASE        (PERIPH_BASE + 0x20000)

/ B7 \2 X4 n. d! A" i& t
#define GPIOA_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x0800)
这样就有了各个外设的地址了,下面再看下GPIO对应的每个寄存器的地址

5 ]  a! b; `; A/ A
0 u! s: Y6 u2 y+ m" A6 l
3GPIO的各个寄存器的地址是通过结构体的的封装来确定的,因为每个GPIOA-E对应的寄存器都是一样的,只是他们的基地址不一样,所以用结构体来封装比较方便
9 O0 ]1 N- k/ B$ g# @. L6 v9 f
#define GPIOA               ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE)

3 u5 }, T4 g' F+ g3 z
1 u* S  _' b: r+ Z  l5 o$ ]
typedef struct
{
__IO uint32_t CRL;
  __IO uint32_t CRH;
__IO uint32_t IDR;
__IO uint32_t ODR;
__IO uint32_t BSRR;
__IO uint32_t BRR;
__IO uint32_t LCKR;
} GPIO_TypeDef;
这样就知道了每个寄存器的地址了,直接对结构体操作就会操作到各个寄存器了,不会弄错。有了这个就可以直接进行寄存器编程了,但是STM32的寄存器太多,寄存器操作哎复杂了,所以要再封装成库就方便了。
& T$ H: v1 \: Z; V8 V

& T/ K% l: l: f
GPIO的各个寄存器里面的具体位定义,这样也是为了编写程序的方便
2.png
7 @$ ~6 U( F& x" I! t4 Q& f) a8 c
/ s0 b2 K7 d9 m+ i
4GPIO的每个引脚基本的设置参数有输入输出模式,速度,引脚号等,所以又定义了一个GPIO初始化结构体,这些定义都在在stm32f10x_gpio.h
typedef struct
{
uint16_t GPIO_Pin;            /*!< Specifies the GPIO pins to be configured.
                                      This parameter can be anyvalue of @ref GPIO_pins_define */
& G5 o9 J( g( V0 z0 D/ X8 y) b
GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; /*!< Specifies the speed for the selected pins.
                                      Thisparameter can be a value of @ref GPIOSpeed_TypeDef */

7 l- Y' T9 r( c1 X- k
GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;   /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.
                                      Thisparameter can be a value of @ref GPIOMode_TypeDef */
}GPIO_InitTypeDef;

3 R0 t3 y6 s- |. y- Q/ j& a, z4 Z+ c# b9 y. K
具体的引脚号宏定义,都是为了方便编程里的理解和记忆,所以弄了很多宏定义,要不光看值的话记不住,也比较乱
3.png
& H- R5 o* j  T% g! L: U& \
! Y3 z9 K& P& y0 j  w' z
GPIO的输入输出模式和速度的定义
4.png
有了这些以后,对所有的引脚操作都采用结构体来进行了,也对结构体进行初始化,然后通过结构体进行输出输入操作

" u) W& C* e  t" ^# G" O1 S; q  C: j4 Q
5GPIO的具体操作库函数,内容在stm32f10x_gpio.c
% l* U9 y0 J' F9 z' `1 U
引脚初始化配置函数
5.png
5 V/ g7 o6 i9 u0 i0 X
9 c' P: Y' f* ^- D
读取输入引脚值的函数
6.png
$ ?' n) _  U0 d+ @9 Q# L# S

4 m+ M3 {7 `- `- b, ~; j
输出引脚的控制函数
7.png
有了这几个函数就可以进行GPIO的读写操作控制输入输出了

/ n; `  L2 t4 S3 ^( L8 A  f9 e& {# b. R& d
6,具体操作示例
具体的端口定义,使用宏定义是为了程序的阅读和编写方便
#define SPKBSY       GPIO_Pin_11                      //PA11为语音控制忙引脚
* t/ s9 ]3 |& N% o5 r) [
#define LED1  GPIO_Pin_12                               //PB12为发光二极管控制引脚
#define LED2  GPIO_Pin_13                               //PB13为发光二极管控制引脚
#define LED3  GPIO_Pin_14                               //PB14为发光二极管控制引脚
#define LED4  GPIO_Pin_15                               //PB15为发光二极管控制引脚
上面的定义可以在main.h文件里完成

7 M% H) r/ x0 e3 ]' U8 ?0 R/ V! [/ Q7 z& P' x
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//GPIO口时钟使能

2 f* V3 u& w% t' x% D
         //ConfigureGPIO pins : PB0 PB6 PB7 PB12 PB13 PB14 PB15
         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= LED1 | LED2 | LED3 | LED4;
         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_Out_PP;
         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed= GPIO_Speed_10MHz;
         GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);

, W$ e: A% P8 W( U* {6 I- B
         //ConfigureGPIO pin : PA11
         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= SPKBSY;
         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IPU;
         GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
具体的输入输出初始化,这些在主程序里完成

5 n5 y3 G1 j' T& Z
. ~; I8 W1 [0 ^7 c  `! L) v
#define LED1_ON()          GPIO_ResetBits(GPIOB, LED1)                //ÁÁ
#define LED1_OFF()         GPIO_SetBits(GPIOB, LED1)                     //°µ
#define LED2_ON()          GPIO_ResetBits(GPIOB, LED2)                //ÁÁ
#define LED2_OFF()         GPIO_SetBits(GPIOB, LED2)                     //°µ
#define LED3_ON()          GPIO_ResetBits(GPIOB, LED3)                //ÁÁ
#define LED3_OFF()         GPIO_SetBits(GPIOB, LED3)                     //°µ
#define LED4_ON()          GPIO_ResetBits(GPIOB, LED4)                //ÁÁ
#define LED4_OFF()         GPIO_SetBits(GPIOB, LED4)                     //°µ
, T; Q4 t) G9 e2 u' r* m# x
#define SPKBSY_READ()  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, SPKBSY)//读信号
具体IO口的读写操作,可以在main.h里完成,然后主程序里直接调用宏定义就可以了,比较方面。

+ `! K3 `& u$ r, ~4 r

& @; V. ?8 _$ x' K6 A
就介绍到这里了,这就是书上的前几章内容的个人理解总结了

$ ]% e  r  _6 a7 V1 m+ ?+ Y
收藏 评论2 发布时间:2018-12-18 13:43

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2个回答
zccdyfw 回答时间:2018-12-18 14:02:55
sincomaster 回答时间:2018-12-18 14:34:41
谢谢分享,写得很好了

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