STM32位操作原理[size=1em]

1 ! W7 w7 H3 ]: p* _8 m5 r7 b

思想：把一个比特分成32位，每位都分配一个地址，这样就有32个地址，通过地址直接访问。 # Y) B& q. o5 V, i

0 m5 U" \; v( z( c* N1 L
/ [5 }, L' q# n$ H2 F+ S  Y3 L

3 W# |# D* F7 l; ?位操作基础位运算

    位运算的运算分量只能是整型或字符型数据，位运算把运算对象看作是由二进位组成的位串信息，按位完成指定的运算，得到位串信息的结果。

位运算   
&(按位与)、|(按位或)、^(按位异或)、~ (按位取反)。

    其中，按位取反运算符是单目运算符，其余均为双目运算符。
  @9 F/ [7 |( j* \    位运算符的优先级从高到低，依次为~、&、^、|，
  t% `' N& B% G: |; K2 B* r" s    其中~的结合方向自右至左，且优先级高于算术运算符，其余运算符的结合方向都是自左至右，且优先级低于关系运算符。

1. (1)按位与运算符(&)
   
2.     按位与运算将两个运算分量的对应位按位遵照以下规则进行计算：
   
3.      0 & 0 = 0, 0 & 1 = 0, 1 & 0 = 0, 1 & 1 = 1。
   5 |; ]( i( D: M: w) e/ y
4. 即同为 1 的位，结果为 1，否则结果为 0。
   
5.     例如，设3的内部表示为
   
6.      00000011
     S; ?9 Y  \" B% R  M- V3 V% F+ u- I' F
7.     5的内部表示为
   
8.      00000101
   ( J" \1 R* g4 m+ `. u& f
9.     则3&5的结果为
   
10.      00000001
    ( u4 {# X3 S! ^7 H; {
11.     按位与运算有两种典型用法，一是取一个位串信息的某几位，如以下代码截取x的最低7位：x & 0177。二是让某变量保留某几位，其余位置0，如以下代码让x只保留最低6位：x = x & 077。以上用法都先要设计好一个常数，该常数只有需要的位是1，不需要的位是0。用它与指定的位串信息按位与。
    
12.    (2)按位或运算符(|)
    
13.     按位或运算将两个运算分量的对应位按位遵照以下规则进行计算：
    - {( y4 X1 s* T' H0 D) W; A
14.      0 | 0 = 0, 0 | 1 = 1, 1 | 0 = 1, 1 | 1 = 1
    , `4 u/ x9 F/ h
15. 即只要有1个是1的位，结果为1，否则为0。
    
16.     例如，023 | 035 结果为037。
    3 w" \4 f+ s' m! X; J/ H3 v" e
17.     按位或运算的典型用法是将一个位串信息的某几位置成1。如将要获得最右4为1，其他位与变量j的其他位相同，可用逻辑或运算017|j。若要把这结果赋给变量j，可写成：
    7 Y. T' g: z# c* ^+ Y1 b
18.      j = 017|j
    : T, x) L5 M2 H* y5 F
19.    (3)按位异或运算符(^)
    0 q1 @. A8 ~5 V3 s* v$ \; g1 q
20.     按位异或运算将两个运算分量的对应位按位遵照以下规则进行计算：
    6 Z* S/ }0 W( {7 n
21.      0 ^ 0 = 0, 0 ^ 1 = 1, 1 ^ 0 = 1, 1 ^ 1 = 0
    
22. 即相应位的值相同的，结果为 0，不相同的结果为 1。
    : I: p/ q. X6 L8 i, w7 S) q+ f+ z
23.     例如，013^035结果为026。
    ! J: C6 T7 E  z( h9 W9 q
24.     异或运算的意思是求两个运算分量相应位值是否相异，相异的为1，相同的为0。按位异或运算的典型用法是求一个位串信息的某几位信息的反。如欲求整型变量j的最右4位信息的反，用逻辑异或运算017^j，就能求得j最右4位的信息的反,即原来为1的位，结果是0,原来为0的位，结果是1。
    
25.    (4)按位取反运算符(~)
    
26.     按位取反运算是单目运算，用来求一个位串信息按位的反，即哪些为0的位，结果是1，而哪些为1的位，结果是0。例如, ~7的结果为0xfff8。
    
27.     取反运算常用来生成与系统实现无关的常数。如要将变量x最低6位置成0，其余位不变，可用代码x = x & ~077实现。以上代码与整数x用2个字节还是用4个字节实现无关。
    
28.     当两个长度不同的数据进行位运算时(例如long型数据与int型数据)，将两个运算分量的右端对齐进行位运算。如果短的数为正数，高位用0补满；如果短的数为负数，高位用1补满。如果短的为无符号整数，则高位总是用0补满。
    
29.     位运算用来对位串信息进行运算，得到位串信息结果。如以下代码能取下整型变量k的位串信息的最右边为1的信息位：((k-1)^k) & k。

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* B- ]/ v7 N* R; A& f6 p% Q* d7 P8 l
' D9 k3 }0 U% p, Y6 m, m7 m5 N+ x移位运算
: k1 K' Z; g; J

1. 移位运算用来将整型或字符型数据作为二进位信息串作整体移动。有两个运算符：
   
2.      << (左移) 和 >> (右移)
   
3. 移位运算是双目运算，有两个运算分量,左分量为移位数据对象，右分量的值为移位位数。移位运算将左运算分量视作由二进位组成的位串信息,对其作向左或向右移位，得到新的位串信息。
   3 ]5 l% H! {0 ^: `. @
4.     移位运算符的优先级低于算术运算符，高于关系运算符，它们的结合方向是自左至右。
   + K/ S+ ], o' W9 c( y. C. Z: {/ L
5.    (1)左移运算符(<<)
   
6.     左移运算将一个位串信息向左移指定的位，右端空出的位用0补充。例如014<<2,结果为060,即48。
   
7.     左移时，空出的右端用0补充，左端移出的位的信息就被丢弃。在二进制数运算中，在信息没有因移动而丢失的情况下，每左移1位相当于乘2。如4 << 2，结果为16。
   6 l# R$ v3 D  a* ^
8.    (2)右移运算符(>>)
   
9.     右移运算将一个位串信息向右移指定的位，右端移出的位的信息被丢弃。例如12>>2,结果为3。与左移相反，对于小整数，每右移1位，相当于除以2。在右移时，需要注意符号位问题。对无符号数据，右移时，左端空出的位用0补充。对于带符号的数据，如果移位前符号位为0(正数)，则左端也是用0补充；如果移位前符号位为1(负数)，则左端用0或用1补充，取决于计算机系统。对于负数右移，称用0 补充的系统为“逻辑右移”，用1补充的系统为“算术右移”。以下代码能说明读者上机的系统所采用的右移方法：
   
10.      printf("%d\n\n\n", -2>>4);
    
11. 若输出结果为-1，是采用算术右移；输出结果为一个大整数，则为逻辑右移。
    9 V- _, G! s8 x1 G+ u5 n: T
12.     移位运算与位运算结合能实现许多与位串运算有关的复杂计算。设变量的位自右至左顺序编号，自0位至15位，有关指定位的表达式是不超过15的正整数。以下各代码分别有它们右边注释所示的意义：
    $ @0 I+ T6 T8 D) e* K
13.      ~（~0 << n）
    
14.      (x >> (1 p-n)) & ~(~0 << n)
    
15.      new |= ((old >> row) & 1) << (15 – k)
    2 H" s: Y- a& c
16.      s &= ~(1 << j)
    6 k3 A  g) F8 }6 V
17.      for(j = 0; ((1 << j) & s) == 0; j ) ;

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STM32地址映射关系及使用
地址映射关系[size=1em]

1 * Z; D8 K- J- r$ W; l  H; l2 M

每个比特分成32个位，对应32个地址，之间映射关系，要不然我们怎么知道访问哪个地址，当然有公式可以计算出来，但是stm32已经帮我们封装好了映射关系，我们可以直接使用。映射关系定义在sys.h文件下。

/ Z* p* d) q8 }$ B, i
4 N& T$ G( ?/ d' d! E

使用

1.定义

1	这里我们以LED0与LED1为例。<br>LED0的io口为PB5<br>LED的io口为PE5<br>我们需要设置IO口输出。选择对应GPIO组，然后传入引脚号。

PBout(5)
) E: L! K) j1 g0 kPEout(5)
. B; G/ `" F/ U3 A& t, @#define LED0 PBout(5)// PB5
#define LED1 PEout(5)// PE5
2.使用
LED0=1;
LED1=0;
/ p4 B" K! t& b* a+ I# {
$ p2 _; z& g1 z) [. ~

; W7 N+ @+ X, T. B
$ i3 @; X; v: A' N  E0 W" p