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stm32位带基本操作详解

2020-10-20 17:33:41  203 stm32
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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。

       位带操作的概念其实 30 年前就有了,那还是8051 单片机开创的先河,如今,CM3 将此能力进化,这里的位带操作是 8051 位寻址区的威力大幅加强版。

       CM3 使用如下术语来表示位带存储的相关地址:
              位带区:支持位带操作的地址区
              位带别名:对别名地址的访问最终作用到位带区的访问上(这中途有一个地址映射过程)
       在位带区中,每个比特都映射到别名地址区的一个字——这是只有 LSB 有效的字。当一个别名地址被访问时,会先把该地址变换成位带地址。对于读操作,读取位带地址中的一个字,再把需要的位右移到 LSB,并把 LSB 返回。对于写操作,把需要写的位左移至对应的位序号处,然后执行一个原子的读-改-写过程。

       支持位带操作的两个内存区的范围是:
              0x2000_0000‐0x200F_FFFFSRAM 区中的最低 1MB
              0x4000_0000‐0x400F_FFFF(片上外设区中的最低 1MB
       SRAM 位带区的某个比特,记它所在字节地址为 A,位序号为 n(0<=n<=7),则该比特在别名区的地址为:
              AliasAddr=0x22000000+((A-0x20000000)*8+n)*4=0x22000000+(A-0x20000000)*32+n*4
       对于片上外设位带区的某个比特,记它所在字节的地址为 A,位序号为 n(0<=n<=7),则该比特在别名区的地址为:
              AliasAddr=0x42000000+((A-0x40000000)*8+n)*4=0x42000000+(A-0x40000000)*32+n*4
       上式中,“*4”表示一个字为 4 个字节,“*8”表示一个字节中有 8 个比特。
       这里再不嫌啰嗦地举一个例子:
       1. 在地址 0x20000000 处写入 0x3355AACC
       2. 读取地址0x22000008。本次读访问将读取 0x20000000,并提取比特 2,值为 1
       3. 往地址 0x22000008 处写 0。本次操作将被映射成对地址 0x20000000 读-改-写操作(原子的),把比特2 0
       4. 现在再读取 0x20000000,将返回 0x3355AAC8bit[2]已清零)。
       位带别名区的字只有 LSB 有意义。另外,在访问位带别名区时,不管使用哪一种长度的数据传送指令(字/半字/字节),都把地址对齐到字的边界上,否则会产生不可预料的结果。

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