STM32開發中的位運算以及位帶操作

為了像51單片機一樣能夠對某個管腳單獨操作，引入了位帶操作這樣的操作機制。

如下圖，位帶（Bit band）區就是就是你想單獨操作的IO的區域，比如PA１、PA２。而位帶别名區就是你給每一位重新起了個名字的那一片位址區域。可以看下表，M3核心存儲器映射表，你能看到1M記憶體的BitBand區，還有與之對應的32M記憶體的BitBand别名區，因為你将每一位膨脹成為了一個32位的位址，是以相應的别名區的記憶體也會是位帶區的32倍。

想進行位帶操作，應該先去找該位對應的别名區的位址，找到了這個位址，對這個位址進行操作，那麼實際上也就是對該位進行操作了。

官方給出了如下相應的計算公式：

AliasAddr

＝0x42000000+((A‐0x40000000)*8+n)*4

＝0x42000000+ (A‐0x40000000)*32 + n*4

其中，AliasAddr是别名區的位址，A是GPIOA->ODR的位址，n是該端口的上的某一位。

0x42000000是位帶别名區域的起始位址，A是輸出資料寄存器GPIOA->ODR的位址，A的位址先減去位帶區基位址，得到的是相對于位帶區基位址的偏移位址，那麼膨脹之後還是一個偏移位址，是相對于位帶别名區基位址的偏移量，加上位帶别名區域基位址，就得到了其對應的别名區位址。

多數情況下，大家見到的代碼，應該是以下這個樣子，一共分為三步：

#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))

第一步，就是我們上面分析的，得到位帶别名區域的32位位址。

第二步，就是将第一步得到的32位位址，給轉換成一個指針變量，并且操作這個位址裡的值，唯一的差別，就是由于安全的考慮，多加了一個volatile 這樣的關鍵字。

舉個例子

如下，想直接通路0x00000001這個位址，并且給這個位址寫1，該怎麼做呢？

# define ADDR 0x00000001

*(int *)ADDR = 1;

第三步，就是将前兩部，結合在一起，根據傳入的addr和bit計算得到32位的位址，然後強制類型轉換，使得我們可以去操作這個位址裡的值。