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C語言訪問儲存器的方法

在微控制器中我們經常需要訪問某個指定的暫存器或者到指定的RAM地址,在本文為簡單描述,下文所說的儲存器可指:暫存器,RAM等。

01、巨集定義:

定義一個巨集,將地址值轉化為C指標,然後取這個指標指向的內容,這樣就可以訪問儲存了,程式碼如下:

#define SDA_DIR_REG *(__IO uint32_t *)SDA_MOD_OFFSET

分析:

(__IOuint32_t *)SDA_MOD_OFFSE 是強制型別轉換強制轉換為指標

*(__IOuint32_t *)SDA_MOD_OFFSET 取這個指標裡內容。

這是一種很簡單實用的方法,對於訪問某個暫存器是很長好用的。

舉例:

*(__IOuint16_t *) (((uint32_t)0x60020000) )

(((uint32_t)0x60020000))是32位的IO地址(實體地址,硬體上設定的,不可修改) *(__IO uint16_t*)是讀取該地址的引數值,其值為16位引數。

實際上是讀取0x60020000暫存器的引數,或者可以說是這個IO口現在的狀態。

02、結構體:

將儲存器定義為一種資料結構,然後定義一個指向結構體的指標。

符合CMSIS的裝置驅動庫就是這樣做的

typedef struct
{
__IO uint32_t MODER; /*!< GPIO port mode register, Address offset: 0x00 
*/ __IO uint32_t OTYPER; /*!< GPIO port output type register, Address offset: 0x04 */ __IO uint32_t OSPEEDR; /*!< GPIO port output speed register, Address offset: 0x08 */ __IO uint32_t PUPDR; /*!< GPIO port pull-up/pull-down register, Address offset: 0x0C */ __IO uint32_t IDR; /*!< GPIO port input data register, Address offset: 0x10
*/ __IO uint32_t ODR; /*!< GPIO port output data register, Address offset: 0x14 */ __IO uint16_t BSRRL; /*!< GPIO port bit set/reset low register, Address offset: 0x18 */ __IO uint16_t BSRRH; /*!< GPIO port bit set/reset high register, Address offset: 0x1A */ __IO uint32_t LCKR; /*!< GPIO port configuration lock register, Address offset: 0x1C */ __IO uint32_t AFR[2]; /*!< GPIO alternate function registers, Address offset: 0x20-0x24 */ } GPIO_TypeDef; #define PERIPH_BASE ((uint32_t)0x40000000) #define AHB1PERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x00020000) #define GPIOC_BASE (AHB1PERIPH_BASE + 0x0800) #define GPIOC ((GPIO_TypeDef *)GPIOC_BASE)

大家看著上面的程式碼應該很熟悉,這就是我在ST給的標準外設庫中複製的,這也是CMSIS標準的驅動發方式。

我在《STM32驅動LCD實戰》文中就是使用這種方式驅動操作LCD。程式碼如下。

typedef struct
{
uint8 LCD_CMD;//用於LCD命令操作
uint8 LCD_DATA;//用於LCD資料操作
} LCD_TypeDef;
#define LCD_BASE ((uint32_t)(0x60000000 | 0x0000FFFF))
#define LCD ((LCD_TypeDef *) LCD_BASE)

詳解如下:

LCD->LCD_CMD :是地址((uint32_t)(0x60000000| 0x0000FFFF))上的資料

LCD->LCD_DATA:是地址((uint32_t)(0x60000000| 0x00010000))上的資料

這種驅動方式更加簡潔,程式碼結構化。個人也更喜歡這種方式。

03、對比

方法1:簡單,但是生成程式碼效率低,因為暫存器的地址值都會被儲存為常量,程式碼體積會變大。由於需要訪問的更多暫存器來設定地址值,執行速度會更低。不過,若外設控制程式碼值操作1個暫存器,效率就和方法2相同了

方法2:允許外設中的多個暫存器共用一個常量作為基地址。訪問每個暫存器時可以用立即數偏移定址模式。