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      支持了位帶操作后，可以使用普通的加載/存儲指令來對單一的比特進行讀寫。在 CM3 中，有兩個區中實現了位帶。其中一個是 SRAM 區的最低 1MB范圍，第二個則是片內外設區的最低 1MB范圍。這兩個區中的地址除了可以像普通的 RAM 一樣使用外，它們還都有自己的“位帶別名區”，位帶別名區把每個比特膨脹成一個 32 位的字。當你通過位帶別名區訪問這些字時，就可以達到訪問原始比特的目的。
   位帶操作的概念其實 30 年前就有了，那還是8051 單片機開創的先河，如今，CM3 將此能力進化，這里的位帶操作是 8051 位尋址區的威力大幅加強版。
   CM3 使用如下術語來表示位帶存儲的相關地址：
            位帶區：支持位帶操作的地址區
            位帶別名：對別名地址的訪問最終作用到位帶區的訪問上（這中途有一個地址映射過程）
   在位帶區中，每個比特都映射到別名地址區的一個字——這是只有 LSB 有效的字。當一個別名地址被訪問時，會先把該地址變換成位帶地址。對于讀操作，讀取位帶地址中的一個字，再把需要的位右移到 LSB，并把 LSB 返回。對于寫操作，把需要寫的位左移至對應的位序號處，然后執行一個原子的“讀－改－寫”過程。

讀以上描述有點累

我個人理解如下

位帶處理把一寄存器的每一位轉換成字寄存器（32位）。

這樣一個寄存器（32位）變成32個寄存器（32位）。

占硬件資源大。

51單片機有專門硬位區。位處理編程高效

Cortex-M3沒有專門硬位區，位處理通過軟件方法，可用位轉成字。

具體操作如下

   支持位帶操作的兩個內存區的范圍是：
            0x2000_0000‐0x200F_FFFF（SRAM 區中的最低 1MB）
            0x4000_0000‐0x400F_FFFF（片上外設區中的最低 1MB）
   對 SRAM 位帶區的某個比特，記它所在字節地址為 A,位序號為 n(0<=n<=7)，則該比特在別名區的地址為：

AliasAddr=0x22000000+((A-0x20000000)*8+n)*4=0x22000000+(A-0x20000000)*32+n*4
   對于片上外設位帶區的某個比特，記它所在字節的地址為 A,位序號為 n(0<=n<=7)，則該比特在別名區的地址為：
            AliasAddr=0x42000000+((A-0x40000000)*8+n)*4=0x42000000+(A-0x40000000)*32+n*4
   上式中，“*4”表示一個字為 4 個字節，“*8”表示一個字節中有 8 個比特。

   這里再不嫌啰嗦地舉一個例子：
   1. 在地址 0x20000000 處寫入 0x3355AACC
   2. 讀取地址0x22000008。本次讀訪問將讀取 0x20000000，并提取比特 2，值為 1。
   3. 往地址 0x22000008 處寫 0。本次操作將被映射成對地址 0x20000000 的“讀－改－寫”操作（原子的），把比特2 清 0。
   4. 現在再讀取 0x20000000，將返回 0x3355AAC8（bit[2]已清零）。
   位帶別名區的字只有 LSB 有意義。另外，在訪問位帶別名區時，不管使用哪一種長度的數據傳送指令（字/半字/字節），都把地址對齊到字的邊界上，否則會產生不可預料的結果。

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//位帶操作,實現51類似的GPIO控制功能

//具體實現思想,參考<<CM3權威指南>>第五章(87頁~92頁).

//IO口操作宏定義

#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr &

0xF0000000)+0x2000000+((addr

&0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))

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

#define BIT_ADDR(addr, bitnum)

MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))

#define GPIOA_ODR_Addr (GPIOA_BASE+12)

#define GPIOB_ODR_Addr (GPIOB_BASE+12)

#define GPIOC_ODR_Addr (GPIOC_BASE+12) //0x4001100C

#define GPIOD_ODR_Addr (GPIOD_BASE+12) //0x4001140C

#define GPIOE_ODR_Addr (GPIOE_BASE+12) //0x4001180C

#define GPIOF_ODR_Addr (GPIOF_BASE+12) //0x40011A0C

#define GPIOG_ODR_Addr (GPIOG_BASE+12) //0x40011E0C

#define GPIOA_IDR_Addr (GPIOA_BASE+8) //0x40010808

#define GPIOB_IDR_Addr (GPIOB_BASE+8) //0x40010C08

#define GPIOC_IDR_Addr (GPIOC_BASE+8) //0x40011008

#define GPIOD_IDR_Addr (GPIOD_BASE+8) //0x40011408

#define GPIOE_IDR_Addr (GPIOE_BASE+8) //0x40011808

#define GPIOF_IDR_Addr (GPIOF_BASE+8) //0x40011A08

#define GPIOG_IDR_Addr (GPIOG_BASE+8) //0x40011E08

//IO口操作,只對單一的IO口!

//確保n的值小于16!

#define PAout(n) BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n) //輸出

#define PAin(n) BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n) //輸入

#define PBout(n) BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n) //輸出

#define PBin(n) BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n) //輸入

#define PCout(n) BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n) //輸出

#define PCin(n) BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n) //輸入

#define PDout(n) BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n) //輸出

#define PDin(n) BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n) //輸入

#define PEout(n) BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n) //輸出

#define PEin(n) BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n) //輸入

#define PFout(n) BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n) //輸出

#define PFin(n) BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n) //輸入

#define PGout(n) BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n) //輸出

#define PGin(n) BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n) //輸入

以上方法可移植到LPC17xx。只是地址不同。

完整的Word格式文檔51黑下載地址：
STM32與LPC17XX中的位帶理解.zip (165.87 KB, 下載次數: 14)

2018-10-16 20:08 上傳
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