《嵌入式技术入门与实战（基于STM32）》 课件 3.4-功能IO模块-位操作

《嵌入式技术与应用》

谢微STM32的GPIO模块-位操作

第3章STM32I/O应用实战《嵌入式技术入门与实战（基于STM32）》任务3STM32I/O的位带操作实现01STM32存储器的映射02位带操作原理03位带操作的应用分析1、STM32存储器的映射STM32存储器的映射

4GB地址空间内可寻址的存储空间分为8个主要块，每个块为512MB。嵌入式SRAM包括：192KB系统SRAM、4KB备份SRAM系统SRAM：起始地址是0x20000000，分为三块：映射在地址0x20000000的112KB和16KB块，供所有AHB主控总线访问。外设存储器映射外设存储器映射起始地址是0x40000000通过总线AHB、APB连接外设2、位带操作原理GPIO输出数据寄存器写一位值控制其对应的引脚状态，普通的操作过程中需要3步骤：

1.

读：读取包含该位的字节数据

2.修改：设置该位为0或1、同时屏蔽其他位

3.写：将包含该位的字节数据写入9位带操作的起因CM4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。SRAM区的最低1MB范围：0x2000_0000-0x200F_FFFF片内外设区的最低1MB范围：0x4000_0000-0x400F_FFFF10位带操作的概念概念：使用普通的加载/存储指令来对单一的比特进行读写。位带别名区把位带区的每个比特膨胀成一个32位的字。对别名区直接进行读写，实现对位带区每一位的状态的改变11位带操作的实现-位带别名区12映射关系0x20000000~0x200FFFFF

0x22000000~0x23FFFFFF

别名地址（32MB）SRAM数据区（1MB）0x40000000~0x400FFFFF

0x42000000~0x43FFFFFF

别名地址（32MB）外设区（1MB）别名地址

=位带基址

+字节偏移量×32+位号×4地址0x20000300中位号2的位对应的别名区地址是多少？位段基址=0x22000000字节偏移量

=0x20000300-0x20000000=0x300别名地址=0x22000000+0x300×32+2×4

=0x2200600813地址映射示例别名地址

=位带基址

+字节偏移量×32+位号×4一个字节8位共占用32个地址保证每个别名地址是4字节地址对齐其他3个地址不用1、位带操作对硬件I/O密集型的底层程序提供了很大方便。2、位带操作可用来化简跳转的判断，使代码更整洁。3、在多任务中用于实现共享资源在任务间的“互锁”访问。14位带操作的优越性3、位带操作的应用分析基于LED跑马灯的工程，修改代码，采用位带操作实现对LED灯的亮灭的控制。16位带操作的应用任务芯片：STM32F407ZGT6实验板：正点原子探索开发套件实验板已实现了硬件电路，无需重新搭建。硬件设计STM32芯片作为输出的引脚：PF9、PF10LED连接硬件电路软件设计地址映射的实现代码别名地址

=位带基址

+字节偏移量×32+位号×4位带操作实现LED灯亮灭软件设计思考与练习◎位带别名区有什么作用？◎别名区和位带区的映射关系是什么？实操练习：基于位带操作，实现蜂鸣器的控制21蜂鸣器学习参考NPN三极管（S8050