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:2 ?, `% R0 G: X6 l 实验内容: , ], @1 U U3 ]" J 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;1 P. E, V8 f1 J+ N9 ? 步骤: 8 l. c; ^, e& z7 c& @) V9 v 根据原寄存器地址定位位带地址;- I' }9 S$ ]* E2 | 2. 硬件说明0 r/ U& B# u; Z5 }1 {2 X" h $ }5 L) p& i3 B& S4 v# r0 U- d + K: G9 v9 G! ]; j; ~ ' l9 T( O+ o8 W) f5 A% [/ g : a# Z$ B, L8 C% X5 g 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)* `$ _& `; A2 K% N2 e/ K 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; V; ]6 g5 b5 ~& O STM32F1内部是有两个位带区的,如下图所示。5 _; x* j+ ]6 j0 j$ O - J# w; `) `2 }6 A6 x 9 k H2 E5 s/ z6 G$ ?! G 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。 b0 ^& \6 X3 m# K 1 S! O+ j% ]5 x 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:" ~/ |% ~2 K* d/ x) q" f" j) s 4 H4 f( E& _& x* }% C 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=0x002 }% O# q% Y: Z( P: h* f2 H ……………( E5 L: z' t Y 当0x2200 0018的内容=1时 => 0x2000 0000的内容=0x40=(二进制)0100 0000 |: v$ }5 E) e$ Q0 z4 [$ U2 t j 当0x2200 0018的内容=0时 => 0x2000 0000的内容=0x00 4. 寄存器说明2 w- l3 z) W2 j/ a 位带映射地址如下图所示。(中文STM32参考手册P29) 1 k( X; L1 @$ n, x 7 x+ B0 L7 r* O; y2 w$ {) r 位带操作的例子如下图所示(CM3权威指南CnR2) w+ U7 d- b8 [9 e% o6 Q 5 s* O2 u3 _0 ^( _6 f + r9 ?* q1 v7 z [ 根据例子可写成通用的式子。, J) I* A4 O* h bit_word_addr = (IN_ADDR_BASR&0xF0000000|0x02000000)+ (IN_ADDR_BASR&0x000FFFFF)*32+Bit*4 + J z* b5 J; i1 C% Z! F => 1 j$ m- L4 i9 d ( _% X7 A" Y- [! j bit_word_addr = (IN_ADDR_BASR&0xF0000000|0x02000000)+ ((IN_ADDR_BASR&0x000FFFFF)<<5)+(Bit<<2)) @( ]0 q1 D8 v% U5 ?* T# o7 s 如要控制LED灯(PB5) & Y6 m; S- s- H, |$ J: q! b6 \ IN_ADDR_BASR = GPIOB的输出寄存器 = 0X4001 0C00 + 0x0C; ; v' b6 [# J% V. S) I Bit = 58 o2 V* u& M+ S+ |3 y: w 5. 程序设计4 v+ @ s% _# Z4 X 代码班的通用位带操作地址转换宏定义如下:; l0 `7 Q3 R) v/ d& S% N& A
GPIO的输出位带宏定义如下定义. I1 S# V) Y X, @- f& K1 S
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. G0 c- Q1 D& @( l5 A& n# X 5 V7 @9 K: @: U7 h& ^$ Z) v #define BPE_IN(BIT) BIT_WORD_ADDR((GPIOE_BASE+0x08),BIT) BIT为要操作的位。 1 s. K. I& d d$ u: W 在本实验中要读取按键(PE4)的值,因此BIT=4;( e; J( N* n! o8 O5 J0 R! G - p0 u/ |; }- x- a , [) ^8 z* g$ U- V+ N 位带操作源码: 源码筛选了关键部分,详细看源码。- t0 G% D: q# x0 M2 L' |6 L. m5 M
6. 实验结果 按键按下后,LED灯亮; 按键松开后,LED灯灭。 8 u# f6 l8 ^; ]- Y; b / w: a% k) A$ w- Q% ?# l |
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