位段操作随笔

　　位段操作并不是ARM Cortex M4独有的，早在8051时代就有类似的特性。

　　在Cortex M4内核的MCU中当进行数据读取或者写入时，位段操作可以减少指令数量。

　　例如，对数据写，不使用位段时

1 LDR        RD,=0x20000000　　　　　　;设置地址
2 LDR        R1,[R0]　　　　　　　　　　;读
3 ORR.W      R1,#0x04                ;修改位
4 STR        R1,[R0]　　　　　　　　　　;写

　　使用位段时

1 LDR　　　　RD,=0x22000000　　　　　　 ;设置地址
2 MOV　　　　R1,#0x01　　　　　　　　　　;设置dat
3 STR       R1,[R0]　　　　　　　　　　 ;写

　　另外位段的操作具有原子性，对数据的操作不会被中断打断，从而避免了数据冲突的发生。

 

　　要在Cortex M4的MCU中使用位段操作，需要了解以下术语：

　　1、位段区域；支持位段操作的存储器地址区域：

　　　　　　SRAM， 1MB， 0x20000000 ~ 0x200FFFFF

　　　　　　外设，    1MB， 0x40000000 ~ 0x400FFFFF

　　2、位段别名；位段区域的位映射地址，对这块内存的访问会影响位段区域各个位。地址转换C语言实现如下：

1 #define BIT_BAND(addr, bitnum) 　　　　((addr&0xF0000000) + 0x02000000 + ((addr&0x000FFFFF)<<5) + (bitnum<<2))
2 #define MEM_ADDR(addr)　　　　　　　　　(*(volatile unsigned long*)addr)
3 #define BIT_ADDR(addr，bitnum)　　　　 MEM_ADDR(BIT_BAND(addr, bitnum))

 

　　对于STM32F407，其GPIO的地址就位于位段区域中，因此可以采用位段操作，加速GPIO的单个Pin管脚的数据读写：

　　例如，要将GPIOB的第3个管脚置高：

1 #define GPIOB_ODR_ADDR  (GPIOB_BASE + 0x14)
2 #define PBOUT_REG(n)    BIT_ADDR(GPIOB_ODR_ADDR, n)
3 
4 PBOUT_REG(3)  = 1；

 　　对比库函数，大大提高了效率。

 

posted @ 2017-11-15 00:14  风丰南  阅读(547)  评论(0)  编辑  收藏  举报