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。
% B, F+ e' i; c) n8 m* p4 [
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
1 a# s+ y4 d, w/ @9 P" W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。
9 P& F9 H1 f. X
4 r! {, }$ O. u$ `, p5 V

. a% C+ `* |" J7 ?02. 位带操作
) J7 C; @9 Z; ?! r* o/ t. E


SRAM 区中的位带地址映射


4 n: w8 F3 O$ S# ^
对于片上外设，映射关系如下表所示
  P  N: Q# Y  @# m, }% J
$ y6 U- ]4 m- d) G1 D

03. 位带C语言实现
* c; }& U! [0 {, J5 K

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))
   / H  w/ h( p' M! i1 S. e9 y, y
4. #define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr))
   & _6 T, h5 K& C
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
   % p2 u& ?; R0 l2 X
9. #define GPIOC_ODR_Addr    (GPIOC_BASE+20) //0x40020814
   . P# [1 V/ o* M" ~" [( s5 E
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   
    * h! {9 G( d' [
15. #define GPIOI_ODR_Addr    (GPIOI_BASE+20) //0x40022014     
      ~/ r  I5 H0 A) r' g
16. 
    . N$ l: G4 k- b1 C
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
    & y  B# v. M% u" C
20. #define GPIOD_IDR_Addr    (GPIOD_BASE+16) //0x40020C10
    ; u3 U/ l, i: S8 I" Z! G
21. #define GPIOE_IDR_Addr    (GPIOE_BASE+16) //0x40021010
    0 }5 ]. D# P# u0 r; y$ V# K& G
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. 
    : N0 A0 d( [# h3 [; I' y
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
    / J3 l' P4 E, _
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
    . t+ J2 v; J7 i6 ~0 o8 H
37. 
    8 |& W5 O$ |9 K* A. R) U2 o
38. #define PDout(n)   BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n)  //输出
      h8 j* A6 K; T0 Q4 f- n. q
39. #define PDin(n)    BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n)  //输入
    
40. 
    4 k6 T  V) D  K8 x" M
41. #define PEout(n)   BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)  //输出
    # A: \+ h1 L' A$ m- E# A+ |/ X$ G
42. #define PEin(n)    BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)  //输入
    . `; [9 k0 M: a7 s5 l, h! l- V% X
43. 
    
44. #define PFout(n)   BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)  //输出
    ; Y: p, e# h" T5 a" R
45. #define PFin(n)    BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)  //输入
    
46. 
    - l. m9 W# |* a8 d
47. #define PGout(n)   BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n)  //输出
    
48. #define PGin(n)    BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)  //输入
    ; g: |0 X" b7 |/ N/ |
49. 
    ( Q7 s% C7 y$ Y6 f3 w8 j
50. #define PHout(n)   BIT_ADDR(GPIOH_ODR_Addr,n)  //输出
    . |- C7 F8 W9 t% M0 j
51. #define PHin(n)    BIT_ADDR(GPIOH_IDR_Addr,n)  //输入
    ! {, V! q4 @" l) J# ^6 r1 n, s
52. 
    . L3 n0 ]8 g; U
53. #define PIout(n)   BIT_ADDR(GPIOI_ODR_Addr,n)  //输出
    $ `% r$ w& A0 c- a2 q* n) X2 b4 _
54. #define PIin(n)    BIT_ADDR(GPIOI_IDR_Addr,n)  //输入

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, U( b- r/ c: m/ v& \, N04. 应用示例一
+ D# q: J" p, x; }! M% MLED循环亮1秒 灭1秒
4 _2 {# p* T) r4 {9 P1 [
+ f" ^" }% h5 r9 }! e4 u; T& O- i/ l# C3 A! {led.h文件
4 W+ }9 ?3 U) p' S: |5 I) T
5 h5 [7 Q8 B$ t0 z9 ?0 {/ @) n

1. #ifndef __LED_H__
   
2. #define __LED_H__
   ( g, u9 g6 k9 u0 w
3. 
   ! d: F. t# p- s, m- {
4. #include "sys.h"
   % n* i1 _9 F+ s" C5 j  G  F' c3 N
5. 
   3 ^4 e; d' k6 }  i( y
6. //LED初始化
   " u! v/ t# P- N9 ~1 Q5 ~8 _
7. void LED_Init(void);
   ' T# j) E$ C, X& a# B% S! M$ n7 D
8. 
   
9. //位带操作
   
10. #define LED1 PFout(9)
    % {/ F4 @- w# H$ e! F' f8 j/ i2 t; S- i
11. #define LED2 PFout(10)
    
12. 
    * ]1 f* B+ X# c$ r0 v2 u5 o
13. 
    " w, i3 R, L4 W+ s
14. #endif /*__LED_H__*/

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3 i6 Q. s9 e- f2 J) [led.c文件

! i* |0 U& V2 W. A3 @& n

1. #include "led.h"
   . J! A+ Y) u  ]+ L
2. 
   
3. 
   
4. //LED初始化
     ]7 A& ~  K& u2 Z  k, U. ~
5. void LED_Init(void)
   ( z) d3 L; A* C. ]5 L9 J5 U
6. {
   # z& |7 E. U' l
7.         GPIO_InitTypeDef gpio_InitTypeDef;
   
8.         
   ( j) Y4 @$ ?2 K+ b' o( K& p1 R
9.         gpio_InitTypeDef.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;
   - l3 p% X7 S3 n2 S; l
10.         gpio_InitTypeDef.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
    0 F. N8 S" G) u# D
11.         gpio_InitTypeDef.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
    
12.         gpio_InitTypeDef.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    5 x! U8 G7 E+ `9 u; L2 v/ |* y
13.         gpio_InitTypeDef.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    
14.         
    
15.         //使能时钟
    ) B! |& |6 Q1 l! W8 R
16.         RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);
    
17.         
    
18.         //GPIO初始化
    # D7 E* A/ q" a2 H- ?- x
19.         GPIO_Init(GPIOF, &gpio_InitTypeDef);
    
20.         
    
21.         //设置高电平 LED灭
    ; k; ?7 _7 c4 Z. o
22.         GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10);
    ' Z7 C2 M4 |* N
23. }

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0 G  ~; U4 {+ s1 B4 _7 Umain.c文件
4 L; t" y  l% O# B

1. #include "stm32f4xx.h"
   
2. 
   % ~, f: o6 O/ f- q$ v  d3 h
3. #include "delay.h"
   2 a7 K# W) A4 @, J# M
4. #include "led.h"
   / o2 `. I/ k) L" ^9 N& H4 J8 K
5. 
   $ D$ j* ~7 n# |  R& b) L
6. int main(void)
   * s  h9 [2 U4 K2 @/ H1 N* J& n
7. {               
   
8.         delay_init(168);
   & Q5 o/ a( `. v+ ?( n
9.         
   1 Z% b$ T' u+ O/ `! e- i- F
10.         LED_Init();
    : @2 d( i3 K% x4 Y7 K
11.         
    ; i% W: D$ S7 d- x: _& K# d
12.         //3. LED闪烁
    
13.         while(1)
    * c  r/ [4 R$ h+ d+ {. S
14.         {
    
15.                 //灭
    9 V& ~" X9 D, K& p+ G) \
16.                 LED1 = 1;
    $ w7 y( w" ]) s  p- V
17.                 LED2 = 1;
    # G4 K/ X6 C; T/ k$ k0 C& ^8 a; T
18.                
    8 R& K$ W8 h4 i( {0 o
19.                 delay_ms(1000);
    9 P) f, u! N% k2 [; x
20.                
    : X" j3 n: x( I* O* A
21.                 //亮
    * M; ?. U1 w* H% K0 u! L
22.                 LED1 = 0;
    
23.                 LED2 = 0;
    7 J$ Q# t( }! p& C
24.                 delay_ms(1000);
    $ C$ Z. t( K# U, t* q' {
25.         }        
    
26. }
    7 c9 p) s7 n& }3 F& Y6 e- p$ q: f/ W

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( B, Z% y( G" ]" Z05. 应用示例二
流水灯

; k6 U. y: n. p  fmain.c文件
) g3 z; m% \; r  o% |
9 ?, N/ h  `- [" o

1. #include "stm32f4xx.h"
   
2. 
   
3. #include "delay.h"
   ) L+ E  `  [; I1 G
4. #include "led.h"
   
5. 
   3 B0 m( G/ D4 l- q+ `6 J
6. int main(void)
   5 M6 G, L) A: I$ {3 Y" P6 q
7. {               
   6 z7 d: J- d& R& T% A* n
8.         delay_init(168);
   * X$ L7 q6 O7 N6 v$ r
9.         
   + w% p& v5 N+ C8 j* d6 R
10.         LED_Init();
    9 u+ O1 d6 w, \3 J6 j
11.         
    
12.         //3. LED闪烁
    3 r% m4 D2 q  m! X  E+ f
13.         while(1)
    
14.         {
    2 \- B4 `. w  p- l5 a3 A+ G
15.                 //灭
    7 e7 V  q: o! z/ J- [
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.         }        
    ) C2 `# @, f7 K* B
26. }
    4 ?7 S1 j# G( L- b2 {4 b

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