01. 位带概述
位带操作简单的说，就是把每个比特膨胀为一个 32 位的字，当访问这些字的时候就达到了访问比特的目的，比如说 GPIO 的 ODR 寄存器有 32 个位，那么可以映射到 32 个地址上，我们去访问这 32 个地址就达到访问 32 个比特的目的。这样我们往某个地址写 1 就达到往对应比特位写 1 的目的，同样往某个地址写 0 就达到往对应的比特位写 0 的目的。

支持了位带操作后，可以使用普通的加载、存储指令来对单一的比特进行读写。在CM3中，有两个区中实现了位带。其中一个是 SRAM 区的最低 1MB 范围，第二个则是片内外设区的最低 1MB 范围。这两个区中的地址除了可以像普通的 RAM 一样使用外，它们还都有自
己的“位带别名区”，位带别名区把每个比特膨胀成一个 32 位的字。当你通过位带别名区访问这些字时，就可以达到访问原始比特的目的。



02. 位带操作



SRAM 区中的位带地址映射



对于片上外设，映射关系如下表所示



03. 位带C语言实现

1. //位带操作,实现51类似的GPIO控制功能
   
2. //IO口操作宏定义
   
3. #define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
   
4. #define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr))
   
5. #define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))
   
6. //IO口地址映射
   
7. #define GPIOA_ODR_Addr    (GPIOA_BASE+20) //0x40020014
   
8. #define GPIOB_ODR_Addr    (GPIOB_BASE+20) //0x40020414
   
9. #define GPIOC_ODR_Addr    (GPIOC_BASE+20) //0x40020814
   
10. #define GPIOD_ODR_Addr    (GPIOD_BASE+20) //0x40020C14
    
11. #define GPIOE_ODR_Addr    (GPIOE_BASE+20) //0x40021014
    
12. #define GPIOF_ODR_Addr    (GPIOF_BASE+20) //0x40021414   
    
13. #define GPIOG_ODR_Addr    (GPIOG_BASE+20) //0x40021814   
    
14. #define GPIOH_ODR_Addr    (GPIOH_BASE+20) //0x40021C14   
    
15. #define GPIOI_ODR_Addr    (GPIOI_BASE+20) //0x40022014     
    
16. 
    
17. #define GPIOA_IDR_Addr    (GPIOA_BASE+16) //0x40020010
    
18. #define GPIOB_IDR_Addr    (GPIOB_BASE+16) //0x40020410
    
19. #define GPIOC_IDR_Addr    (GPIOC_BASE+16) //0x40020810
    
20. #define GPIOD_IDR_Addr    (GPIOD_BASE+16) //0x40020C10
    
21. #define GPIOE_IDR_Addr    (GPIOE_BASE+16) //0x40021010
    
22. #define GPIOF_IDR_Addr    (GPIOF_BASE+16) //0x40021410
    
23. #define GPIOG_IDR_Addr    (GPIOG_BASE+16) //0x40021810
    
24. #define GPIOH_IDR_Addr    (GPIOH_BASE+16) //0x40021C10
    
25. #define GPIOI_IDR_Addr    (GPIOI_BASE+16) //0x40022010
    
26. 
    
27. //IO口操作,只对单一的IO口!
    
28. //确保n的值小于16!
    
29. #define PAout(n)   BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)  //输出
    
30. #define PAin(n)    BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n)  //输入
    
31. 
    
32. #define PBout(n)   BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)  //输出
    
33. #define PBin(n)    BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)  //输入
    
34. 
    
35. #define PCout(n)   BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n)  //输出
    
36. #define PCin(n)    BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n)  //输入
    
37. 
    
38. #define PDout(n)   BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n)  //输出
    
39. #define PDin(n)    BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n)  //输入
    
40. 
    
41. #define PEout(n)   BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)  //输出
    
42. #define PEin(n)    BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)  //输入
    
43. 
    
44. #define PFout(n)   BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)  //输出
    
45. #define PFin(n)    BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)  //输入
    
46. 
    
47. #define PGout(n)   BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n)  //输出
    
48. #define PGin(n)    BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)  //输入
    
49. 
    
50. #define PHout(n)   BIT_ADDR(GPIOH_ODR_Addr,n)  //输出
    
51. #define PHin(n)    BIT_ADDR(GPIOH_IDR_Addr,n)  //输入
    
52. 
    
53. #define PIout(n)   BIT_ADDR(GPIOI_ODR_Addr,n)  //输出
    
54. #define PIin(n)    BIT_ADDR(GPIOI_IDR_Addr,n)  //输入
    

复制代码

04. 应用示例一
LED循环亮1秒 灭1秒

led.h文件

1. #ifndef __LED_H__
   
2. #define __LED_H__
   
3. 
   
4. #include "sys.h"
   
5. 
   
6. //LED初始化
   
7. void LED_Init(void);
   
8. 
   
9. //位带操作
   
10. #define LED1 PFout(9)
    
11. #define LED2 PFout(10)
    
12. 
    
13. 
    
14. #endif /*__LED_H__*/

复制代码

led.c文件

1. #include "led.h"
   
2. 
   
3. 
   
4. //LED初始化
   
5. void LED_Init(void)
   
6. {
   
7.         GPIO_InitTypeDef gpio_InitTypeDef;
   
8.         
   
9.         gpio_InitTypeDef.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;
   
10.         gpio_InitTypeDef.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
    
11.         gpio_InitTypeDef.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
    
12.         gpio_InitTypeDef.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    
13.         gpio_InitTypeDef.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    
14.         
    
15.         //使能时钟
    
16.         RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);
    
17.         
    
18.         //GPIO初始化
    
19.         GPIO_Init(GPIOF, &gpio_InitTypeDef);
    
20.         
    
21.         //设置高电平 LED灭
    
22.         GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10);
    
23. }
    

复制代码

main.c文件

1. #include "stm32f4xx.h"
   
2. 
   
3. #include "delay.h"
   
4. #include "led.h"
   
5. 
   
6. int main(void)
   
7. {               
   
8.         delay_init(168);
   
9.         
   
10.         LED_Init();
    
11.         
    
12.         //3. LED闪烁
    
13.         while(1)
    
14.         {
    
15.                 //灭
    
16.                 LED1 = 1;
    
17.                 LED2 = 1;
    
18.                
    
19.                 delay_ms(1000);
    
20.                
    
21.                 //亮
    
22.                 LED1 = 0;
    
23.                 LED2 = 0;
    
24.                 delay_ms(1000);
    
25.         }        
    
26. }

复制代码

05. 应用示例二
流水灯

main.c文件

1. #include "stm32f4xx.h"
   
2. 
   
3. #include "delay.h"
   
4. #include "led.h"
   
5. 
   
6. int main(void)
   
7. {               
   
8.         delay_init(168);
   
9.         
   
10.         LED_Init();
    
11.         
    
12.         //3. LED闪烁
    
13.         while(1)
    
14.         {
    
15.                 //灭
    
16.                 LED1 = 0;
    
17.                 LED2 = 1;
    
18.                
    
19.                 delay_ms(1000);
    
20.                
    
21.                 //亮
    
22.                 LED1 = 1;
    
23.                 LED2 = 0;
    
24.                 delay_ms(1000);
    
25.         }        
    
26. }

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