位帶操作在stm32中的C語言實現

#define BITBAND(addr，bitnum) ((addr & 0xF0000000) + 0x2000000 + ((addr & 0xFFFFF) << 5) + (bitnum << 2))

對上句程序的解釋：

利用宏定義的方式將位帶地址的映射表示出來，該函數有兩個參數addr和bitnum，分別是原本的地址和在數據中的第幾位。我們知道兩個公式如下：

0x2000_0000‐0x200F_FFFF地址空間：AliasAddr = 0x22000000 + (A – 0x20000000)*32 + n*4

0x4000_0000‐0x400F_FFFF地址空間：AliasAddr = 0x42000000 + (A – 0x40000000)*32 + n*4

仔細觀察我們可以發現，是有規律可尋的。兩個公式的基地址一個是0x22000000，一個是0x42000000，他們只是最高位不一樣，這個最高位和最原始的地址的最高位是一致的。所以我們通過 (addr & 0xF0000000) 來取最高位，再加上0x2000000就得到了公式中的基地址。我們知道兩個地址空間中地址的變換只是在低5位上，比如0x2000_0000 — 0x200F_FFFF（有5個F），利用(A – 0x20000000)的目的是得到地址addr和0x2000_0000之間的偏移，也就是低5位的內容，所以我們通過 （addr & 0xFFFFF）得到了低5位的數據，也即是偏移量。公式中的乘以32，我們使用效率更高的左移5位，同理，之后的乘以4也是通過移位操作來實現的。

然后我們需要將上述地址轉換為一個指針，也就是，我們要告訴編譯器這是一個地址。

#define MEM_ADDR(addr) *((volatile unsigned long *) (addr))

其中使用到的volatile這個關鍵字是為了防止編譯器進行優化。這是必須的。

完成上述兩步之后，我們就可以使用位帶操作了，比如我們要對GPIOA中的1管腳進行輸出控制，我們需要控制GPIOA的ODR寄存器，通過手冊我們知道它的地址是（GPIOA_BASE + 0x0C），所以我們定義：

#define GPIOA_ODR_Addr (GPIOA_BASE + 0x0C)

#define GPIOA(BitNum) MEM_ADDR( BITBAND(GPIOA_ODR_Addr,BitNum))

將GPIOA的1管腳置高，就可以這樣寫：

GPIOA(1) = 1；

同理，我們可以得到其他管腳控制的方法，或者獲取其他管腳的輸入。

以上，就是我對stm32的位帶操作的實現的理解，有什么理解不到位的地方，請大家指證，希望和大家多多交流。