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STM32库开发实战指南--感悟2:寄存器地址映射到库操作

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wudianjun2001 发布时间:2018-12-18 13:43
本帖最后由 wudianjun2001 于 2018-12-18 13:44 编辑
1 j1 B# u2 E2 j" T- H
6 K/ E- q6 C+ X
结合书上的内容来快速整理一遍从寄存器的地址开始要库的过程,以GPIO为例。
0 ~( A& B% M. @
- R' l9 Z6 ^% `4 q2 _
1,首先来看下存储器的结构分配,在书上的第5
1.png
这是整个存储器的分配,GPIO外设功能位于block2的片上外设区域,GPIOA的基地址为0x4001 0800,控制GPIOA的几个寄存器在这个地址的基础上偏移4字节的整数倍
6 v- J% U, _8 E2 {

3 G. ^& ]: ^& O8 M" i# ~; U
2,总线外设和基地址的宏定义,在stm32f10x.h
#definePERIPH_BASE          ((uint32_t)0x40000000) /*!< Peripheral base address in the aliasregion */

: o' q$ ]8 W  @
; X: P# B- f$ _
/*!< Peripheral memory map */
#define APB1PERIPH_BASE       PERIPH_BASE
#define APB2PERIPH_BASE       (PERIPH_BASE + 0x10000)
#define AHBPERIPH_BASE        (PERIPH_BASE + 0x20000)

6 P7 J' O) r! N! h; f! |. X% `
#define GPIOA_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x0800)
这样就有了各个外设的地址了,下面再看下GPIO对应的每个寄存器的地址
* d9 k8 d- p6 H4 E* `% v0 S: G: t

, G/ N, Q2 B9 h* _& T0 Z% I
3GPIO的各个寄存器的地址是通过结构体的的封装来确定的,因为每个GPIOA-E对应的寄存器都是一样的,只是他们的基地址不一样,所以用结构体来封装比较方便
& l( {& }0 y: s* i1 ?9 g
#define GPIOA               ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE)

& Q3 Q8 b2 {2 j6 p& z  S. L' b1 S. _5 O; @; q/ G
typedef struct
{
__IO uint32_t CRL;
  __IO uint32_t CRH;
__IO uint32_t IDR;
__IO uint32_t ODR;
__IO uint32_t BSRR;
__IO uint32_t BRR;
__IO uint32_t LCKR;
} GPIO_TypeDef;
这样就知道了每个寄存器的地址了,直接对结构体操作就会操作到各个寄存器了,不会弄错。有了这个就可以直接进行寄存器编程了,但是STM32的寄存器太多,寄存器操作哎复杂了,所以要再封装成库就方便了。

, p. ?+ E, c) @  i0 l! T: }, w( t) M7 E3 {
GPIO的各个寄存器里面的具体位定义,这样也是为了编写程序的方便
2.png

; ]; G, t# J6 g' n) E2 R
5 e4 u' n! {" J! g1 ?
4GPIO的每个引脚基本的设置参数有输入输出模式,速度,引脚号等,所以又定义了一个GPIO初始化结构体,这些定义都在在stm32f10x_gpio.h
typedef struct
{
uint16_t GPIO_Pin;            /*!< Specifies the GPIO pins to be configured.
                                      This parameter can be anyvalue of @ref GPIO_pins_define */

8 s) ]$ q( {1 e; f8 j% D: ^) v
GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; /*!< Specifies the speed for the selected pins.
                                      Thisparameter can be a value of @ref GPIOSpeed_TypeDef */
8 P+ E7 Y; I$ U6 ?5 N
GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;   /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.
                                      Thisparameter can be a value of @ref GPIOMode_TypeDef */
}GPIO_InitTypeDef;

$ O& ~. |7 Z; a# w
5 R0 S/ c- g8 L% u) i: ?
具体的引脚号宏定义,都是为了方便编程里的理解和记忆,所以弄了很多宏定义,要不光看值的话记不住,也比较乱
3.png
* u7 i$ A& S) |
" f) a/ A3 i2 N4 M2 c" m& _- w
GPIO的输入输出模式和速度的定义
4.png
有了这些以后,对所有的引脚操作都采用结构体来进行了,也对结构体进行初始化,然后通过结构体进行输出输入操作

5 S9 \4 |4 }3 ?; b- S$ `. G0 A
9 e" g: j7 a4 V
5GPIO的具体操作库函数,内容在stm32f10x_gpio.c
5 L3 J1 s8 U* ~9 O3 }
引脚初始化配置函数
5.png

& k- f( n  @4 B2 t. m. X  n

$ l* {8 Q! t9 ^( y' F! K
读取输入引脚值的函数
6.png

  Y" o1 ~3 F* v! }

7 I. ]' @; h6 e( u
输出引脚的控制函数
7.png
有了这几个函数就可以进行GPIO的读写操作控制输入输出了

4 y/ a2 a4 ^; s  N  p* Z/ R3 w/ a0 V& v! K! |
6,具体操作示例
具体的端口定义,使用宏定义是为了程序的阅读和编写方便
#define SPKBSY       GPIO_Pin_11                      //PA11为语音控制忙引脚
" D& U4 W  E5 a5 ]; `
#define LED1  GPIO_Pin_12                               //PB12为发光二极管控制引脚
#define LED2  GPIO_Pin_13                               //PB13为发光二极管控制引脚
#define LED3  GPIO_Pin_14                               //PB14为发光二极管控制引脚
#define LED4  GPIO_Pin_15                               //PB15为发光二极管控制引脚
上面的定义可以在main.h文件里完成

# p+ [# {6 `  ~6 C. U/ [& N. W" c( |" Z  o  W9 _
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//GPIO口时钟使能
; f" k3 @' Y; F( u# C7 p
         //ConfigureGPIO pins : PB0 PB6 PB7 PB12 PB13 PB14 PB15
         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= LED1 | LED2 | LED3 | LED4;
         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_Out_PP;
         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed= GPIO_Speed_10MHz;
         GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);

  F! ~1 X. t8 N7 P' E' W1 ]
         //ConfigureGPIO pin : PA11
         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= SPKBSY;
         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IPU;
         GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
具体的输入输出初始化,这些在主程序里完成

7 D3 F% c0 s# i, T0 A$ b  ]* ]) ^" @5 f9 z- ?. f
#define LED1_ON()          GPIO_ResetBits(GPIOB, LED1)                //ÁÁ
#define LED1_OFF()         GPIO_SetBits(GPIOB, LED1)                     //°µ
#define LED2_ON()          GPIO_ResetBits(GPIOB, LED2)                //ÁÁ
#define LED2_OFF()         GPIO_SetBits(GPIOB, LED2)                     //°µ
#define LED3_ON()          GPIO_ResetBits(GPIOB, LED3)                //ÁÁ
#define LED3_OFF()         GPIO_SetBits(GPIOB, LED3)                     //°µ
#define LED4_ON()          GPIO_ResetBits(GPIOB, LED4)                //ÁÁ
#define LED4_OFF()         GPIO_SetBits(GPIOB, LED4)                     //°µ
+ c! D# N& \/ d$ k+ m5 j& z! h
#define SPKBSY_READ()  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, SPKBSY)//读信号
具体IO口的读写操作,可以在main.h里完成,然后主程序里直接调用宏定义就可以了,比较方面。

2 o* b. N/ t( @4 V

9 A1 l, f- n( ^, W' d7 ^) M# M
就介绍到这里了,这就是书上的前几章内容的个人理解总结了
+ F* Y$ L. z8 z) d
收藏 评论2 发布时间:2018-12-18 13:43

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2个回答
zccdyfw 回答时间:2018-12-18 14:02:55
sincomaster 回答时间:2018-12-18 14:34:41
谢谢分享,写得很好了

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