01. 位带概述
! Q" @& ~7 o1 Y8 {3 [/ r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
+ Z2 k  p1 p5 P; P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。
; L( T& g: t* V7 a
( N" Z/ {6 k6 I: g" m2 C
7 O6 a" {( }* i' c5 {) J/ @
' R2 n; }4 {" }& q! Y1 \$ I02. 位带操作

( H7 P) }3 k; L. z# Z) a
6 O1 ^. w- ]  [4 m
SRAM 区中的位带地址映射
: a! Y. b) N3 B4 o; w: J/ Q


对于片上外设，映射关系如下表所示
8 ^  E: o( g4 [8 g1 O, w: @

. U& g3 w* q! v# j# h
5 Z4 y6 U" B) C# Y4 ]: z03. 位带C语言实现
9 L8 U0 Q  J, I3 M

1. //位带操作,实现51类似的GPIO控制功能
   
2. //IO口操作宏定义
   2 T7 r3 L: u6 _1 \" S% ^, ^
3. #define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
   
4. #define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr))
   6 u1 s1 u# F4 H8 l/ L
5. #define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))
   0 C. n, F( s9 G1 D( M, a$ }; {/ [
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
   . R+ f/ z4 n2 \$ r& _3 V% e
9. #define GPIOC_ODR_Addr    (GPIOC_BASE+20) //0x40020814
   9 p7 O+ k6 B3 d; a
10. #define GPIOD_ODR_Addr    (GPIOD_BASE+20) //0x40020C14
      r! v7 k( J: c1 a2 ^8 Y/ N0 J4 g8 k: h& v+ N
11. #define GPIOE_ODR_Addr    (GPIOE_BASE+20) //0x40021014
    3 y, Y* ?' Z7 N% M! k5 r8 O- U
12. #define GPIOF_ODR_Addr    (GPIOF_BASE+20) //0x40021414   
    6 V) t: w7 C* e' {" k# s7 h# l& _
13. #define GPIOG_ODR_Addr    (GPIOG_BASE+20) //0x40021814   
    ! g8 A) w+ z" Z$ l1 D3 p
14. #define GPIOH_ODR_Addr    (GPIOH_BASE+20) //0x40021C14   
    # \. _! v+ d% U$ D! }' ?
15. #define GPIOI_ODR_Addr    (GPIOI_BASE+20) //0x40022014     
    4 a/ X$ n" e1 h" {; G3 [7 e
16. 
    - q- H* [0 _) a6 @9 e1 A+ [7 A$ _
17. #define GPIOA_IDR_Addr    (GPIOA_BASE+16) //0x40020010
    7 \9 w* J+ D* T. U9 i! F
18. #define GPIOB_IDR_Addr    (GPIOB_BASE+16) //0x40020410
    * @2 V1 d/ ~! F. f4 h( q7 s, C
19. #define GPIOC_IDR_Addr    (GPIOC_BASE+16) //0x40020810
    5 _( Z/ B2 r  }) w. M6 n- ~
20. #define GPIOD_IDR_Addr    (GPIOD_BASE+16) //0x40020C10
    
21. #define GPIOE_IDR_Addr    (GPIOE_BASE+16) //0x40021010
    % h, N% w. r$ k( d7 k
22. #define GPIOF_IDR_Addr    (GPIOF_BASE+16) //0x40021410
    
23. #define GPIOG_IDR_Addr    (GPIOG_BASE+16) //0x40021810
    & p1 X% y: S8 x+ |9 T( q
24. #define GPIOH_IDR_Addr    (GPIOH_BASE+16) //0x40021C10
    8 C* P2 V4 m4 C
25. #define GPIOI_IDR_Addr    (GPIOI_BASE+16) //0x40022010
    ( t+ v( b( }$ E3 _5 |
26. 
    * W2 Z8 q8 L; P" ]6 f. a
27. //IO口操作,只对单一的IO口!
    * t7 j8 ?$ J! f9 w& k
28. //确保n的值小于16!
    - a- q! h5 s3 |; u
29. #define PAout(n)   BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)  //输出
    3 e' {! [& k& Z) Z1 k* m: R
30. #define PAin(n)    BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n)  //输入
    * R) N% z& p7 A  r
31. 
    
32. #define PBout(n)   BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)  //输出
    5 ?" C+ A7 P2 `& Z
33. #define PBin(n)    BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)  //输入
    4 m5 F6 g" t0 p* F- c# v
34. 
    
35. #define PCout(n)   BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n)  //输出
    1 ]( n8 O! h/ Z9 r$ V7 N- I
36. #define PCin(n)    BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n)  //输入
    2 \  B! O, y; w: V
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
    9 [8 Y* P0 n, F- z: H2 ~9 [5 W
45. #define PFin(n)    BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)  //输入
    ; g/ |% l, _# N
46. 
    
47. #define PGout(n)   BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n)  //输出
    ; e) ~8 s4 Z# w% L- ]
48. #define PGin(n)    BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)  //输入
    * T9 G  L0 }9 q6 J3 w; n# I
49. 
    - u; C7 e% G; k# d# t' d
50. #define PHout(n)   BIT_ADDR(GPIOH_ODR_Addr,n)  //输出
    8 C( U% B) a9 p! ~3 @* W  k
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
    

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! b+ [$ `" o  [, {. q( U. m- u& R04. 应用示例一
LED循环亮1秒 灭1秒

led.h文件
- a, J8 P9 b( B9 |9 \, L
7 t  a( a* }5 ^5 U- k* a

1. #ifndef __LED_H__
   * k' \3 H1 @) I5 q% s
2. #define __LED_H__
   
3. 
   3 c9 {) f- E; `1 ~: f6 X
4. #include "sys.h"
   2 I' v+ f0 M2 k4 ?8 z* P2 |, o
5. 
   + q+ l( E/ }8 g% T
6. //LED初始化
   / Y2 r3 o6 R/ O: B, G- {
7. void LED_Init(void);
     V) S$ M" Z% \
8. 
   
9. //位带操作
   : B7 w& c" z( N$ _
10. #define LED1 PFout(9)
    
11. #define LED2 PFout(10)
    ; \9 l% L5 m) _! b
12. 
    / }, l" W$ G1 q" z4 U5 A+ a; w
13. 
    
14. #endif /*__LED_H__*/

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0 W* X; L1 D. p2 [# A/ C/ _$ Dled.c文件
' s0 Z6 N6 j, j6 M: x& [
$ C$ \# @) p: B: f+ a

1. #include "led.h"
   ! }7 L+ [& ]' [6 S9 j
2. 
   ; i: b; a9 r8 {- Z0 C
3. 
   3 Z! C$ m1 f5 e% d
4. //LED初始化
   
5. void LED_Init(void)
   
6. {
   
7.         GPIO_InitTypeDef gpio_InitTypeDef;
   1 O4 Z2 g7 q7 n5 c+ O
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;
    $ F2 a3 E: T9 Z2 X9 _6 {) G
12.         gpio_InitTypeDef.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    
13.         gpio_InitTypeDef.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    0 T) \9 ~* L3 ]4 A. {0 b
14.         
    : d* H7 R  x5 k
15.         //使能时钟
    
16.         RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);
    
17.         
    
18.         //GPIO初始化
    7 w, ]# @* z: }
19.         GPIO_Init(GPIOF, &gpio_InitTypeDef);
    ( p: N- ]. u! q
20.         
    : ?8 V1 Q. K+ I! }$ _
21.         //设置高电平 LED灭
    ) t! s, ], D8 G- a
22.         GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10);
    
23. }
    ' {" _1 @5 x2 T( V6 Q  I8 i

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main.c文件
, r2 Q* V  r2 `0 _) t1 G* n
8 P6 o. o& v2 U, T

1. #include "stm32f4xx.h"
   
2. 
   
3. #include "delay.h"
   
4. #include "led.h"
   
5. 
   
6. int main(void)
   
7. {               
     }9 F  e1 N# E  G- B
8.         delay_init(168);
   
9.         
   
10.         LED_Init();
    
11.         
    & E6 k7 P! C  K7 C' p# R6 Q
12.         //3. LED闪烁
    : G. o/ z  `3 F: }: L
13.         while(1)
    
14.         {
    
15.                 //灭
    
16.                 LED1 = 1;
    
17.                 LED2 = 1;
    * c- s& O' ?5 W
18.                
    
19.                 delay_ms(1000);
    
20.                
    8 f1 T; f. }3 z8 j: H) P) u
21.                 //亮
    
22.                 LED1 = 0;
    
23.                 LED2 = 0;
    ' Z, U6 T" J4 y
24.                 delay_ms(1000);
    
25.         }        
    
26. }

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; Q4 p; H3 h5 Z, Q" a8 Q% X05. 应用示例二
流水灯
0 p& m5 A; r2 N0 c& V
% K5 K1 `. a5 F" |; `+ hmain.c文件
% k& ?+ n4 K; F# U% C; n

1. #include "stm32f4xx.h"
   
2. 
   
3. #include "delay.h"
   / F8 b9 ]: {% w( y
4. #include "led.h"
   
5. 
   
6. int main(void)
   0 m9 \* r+ z; e3 G+ \/ }
7. {               
   # e1 U4 \7 B/ S/ B# L
8.         delay_init(168);
   $ p, U* a+ `- j! l' J
9.         
   
10.         LED_Init();
    
11.         
      v( c  p* h  \
12.         //3. LED闪烁
      _* `' @, A( e8 b; t
13.         while(1)
    - k% ]' D5 u% w
14.         {
    
15.                 //灭
    , J" b$ b+ t2 X, Y. E5 ]8 ?
16.                 LED1 = 0;
    
17.                 LED2 = 1;
    % P$ S- ~! K4 R: m3 V, B3 S0 x
18.                
    
19.                 delay_ms(1000);
      n$ T& s+ J% K
20.                
    
21.                 //亮
    
22.                 LED1 = 1;
    
23.                 LED2 = 0;
    
24.                 delay_ms(1000);
    
25.         }        
    2 q0 s! X. g  ?* g/ V9 v
26. }

复制代码

8 j/ h/ ^1 `) w