STM32位带操作
一. 什么是位带操作：
首先我们看一下STM32F4系列单片机的SRAM地址范围和外设地址范围：
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。



可以看到外设APB1/2和AHB1都是属于这外设1M范围之内的，我们可以对APB1/2和ABB1这些外设的寄存器的每一位进行操作，另外SRAM的也是一样。
那么位带操作是怎么回事呢？位带操作说白了就是将APB1/2和AHB1这些外设的每一位寄存器都映射到一个32位地址中去，这样映射过去的目标地址我们称之为外设位带别名区地址。然后我们就对这些别名地址进行操作就可以设置对应的位了。
这里要把每一位都映射成4个字节（32位，为什么要映射成4个字节呢？STM32是32位总线的。映射成32位效率更高）， 映射的结果如下图所示，可以看到每一个bit都映射成了32位，也就是4字节。




二.映射方式：

1. SRAM:
   
2. AliasAddr = 0x22000000 + (A-0X20000000)*8*4+n*4
   
3. 外设：
   
4. AliasAddr = 0x42000000 + (A-0X40000000)*8*4+n*4
   
5. 
   
6. 看sram部分：
   
7. 0x22000000 是sram位带映射区域的基地址，A是要操作的寄存器的基地址，(A-0X20000000)是计算
   
8. 要操作的寄存器地址相对外设基地址的偏移量（单位字节），*8是一个字节是8位，一位又被膨胀成4
   
9. 个字节，所以再*4，就是在位带映射区相对于首地址的偏移量（单位字节）了。n是代表要操作的寄存器
   
10. 的具体哪一位了，一位膨胀成4字节，所以再加上这n*4就可以得到这个寄存器的映射区的地址。
    

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三.编程实现：

1. 上面的计算方法可以归纳到一起：
   
2. #define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
   
3. addr & 0xF0000000 可以获取当前需要位带映射的是sram还是外设，+0x2000000即可得到位带映射区域的基地址。
   
4. addr &0xFFFFF 只取addr的低二十位，也就是1M范围，偏移是不会超过1M范围的。<< 5相当于*（2^5）= 2x2x2x2x2=32
   
5. bitnum是具体到寄存器的哪一位，<<2 就是*4.
   
6. 
   
7. //位带操作,实现51类似的GPIO控制功能
   
8. //具体实现思想,参考<<CM3权威指南>>第五章(87页~92页).M4同M3类似,只是寄存器地址变了.
   
9. //IO口操作宏定义
   
10. #define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
    
11. #define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr))
    
12. #define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))
    
13. //IO口地址映射
    
14. #define GPIOA_ODR_Addr    (GPIOA_BASE+20) //0x40020014
    
15. #define GPIOB_ODR_Addr    (GPIOB_BASE+20) //0x40020414
    
16. #define GPIOC_ODR_Addr    (GPIOC_BASE+20) //0x40020814
    
17. #define GPIOD_ODR_Addr    (GPIOD_BASE+20) //0x40020C14
    
18. #define GPIOE_ODR_Addr    (GPIOE_BASE+20) //0x40021014
    
19. #define GPIOF_ODR_Addr    (GPIOF_BASE+20) //0x40021414   
    
20. #define GPIOG_ODR_Addr    (GPIOG_BASE+20) //0x40021814   
    
21. #define GPIOH_ODR_Addr    (GPIOH_BASE+20) //0x40021C14   
    
22. #define GPIOI_ODR_Addr    (GPIOI_BASE+20) //0x40022014     
    
23. 
    
24. #define GPIOA_IDR_Addr    (GPIOA_BASE+16) //0x40020010
    
25. #define GPIOB_IDR_Addr    (GPIOB_BASE+16) //0x40020410
    
26. #define GPIOC_IDR_Addr    (GPIOC_BASE+16) //0x40020810
    
27. #define GPIOD_IDR_Addr    (GPIOD_BASE+16) //0x40020C10
    
28. #define GPIOE_IDR_Addr    (GPIOE_BASE+16) //0x40021010
    
29. #define GPIOF_IDR_Addr    (GPIOF_BASE+16) //0x40021410
    
30. #define GPIOG_IDR_Addr    (GPIOG_BASE+16) //0x40021810
    
31. #define GPIOH_IDR_Addr    (GPIOH_BASE+16) //0x40021C10
    
32. #define GPIOI_IDR_Addr    (GPIOI_BASE+16) //0x40022010
    
33. 
    
34. //IO口操作,只对单一的IO口!
    
35. //确保n的值小于16!
    
36. #define PAout(n)   BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)  //输出
    
37. #define PAin(n)    BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n)  //输入
    
38. 
    
39. #define PBout(n)   BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)  //输出
    
40. #define PBin(n)    BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)  //输入
    
41. 
    
42. #define PCout(n)   BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n)  //输出
    
43. #define PCin(n)    BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n)  //输入
    
44. 
    
45. #define PDout(n)   BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n)  //输出
    
46. #define PDin(n)    BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n)  //输入
    
47. 
    
48. #define PEout(n)   BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)  //输出
    
49. #define PEin(n)    BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)  //输入
    
50. 
    
51. #define PFout(n)   BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)  //输出
    
52. #define PFin(n)    BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)  //输入
    
53. 
    
54. #define PGout(n)   BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n)  //输出
    
55. #define PGin(n)    BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)  //输入
    
56. 
    
57. #define PHout(n)   BIT_ADDR(GPIOH_ODR_Addr,n)  //输出
    
58. #define PHin(n)    BIT_ADDR(GPIOH_IDR_Addr,n)  //输入
    
59. 
    
60. #define PIout(n)   BIT_ADDR(GPIOI_ODR_Addr,n)  //输出
    
61. #define PIin(n)    BIT_ADDR(GPIOI_IDR_Addr,n)  //输入

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