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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 . ~; c8 C( x0 j$ }8 R. A

; H7 s  O7 x- G" }
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。

# L8 w- R" @5 i2 _2 d' ~& q3 {( r' O" S% u/ I
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
# @0 D  ]/ K, \* r) ^0 @6 R
4 [& D2 O/ D+ m* i- d
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 */

0 v/ Z8 N$ B$ h. C* K3 M
8 k: ?- I  A" E3 I2 I3 \
/*!< Peripheral memory map */
#define APB1PERIPH_BASE       PERIPH_BASE
#define APB2PERIPH_BASE       (PERIPH_BASE + 0x10000)
#define AHBPERIPH_BASE        (PERIPH_BASE + 0x20000)
0 |) {+ g' a( T# |
#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
4 p8 D7 B# r* u; o

1 u$ O+ I9 f0 S9 i7 l3 F7 n( s
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
. {" I0 v& t- L3 h5 V
#define GPIOA               ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE)

$ q3 G+ q6 \+ k6 h- g
' f# O) L, L6 e+ k- c# H- n
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。
9 ], R( K& c, H* t4 c

9 U' ]3 ?- `% ?9 l+ E
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
& g5 ^! t% Z; |. J4 F+ c

) r0 C/ N! Z9 l
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 */

! D  Z$ f7 Z/ W0 F8 K! v0 U- [
GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; /*!< Specifies the speed for the selected pins.
                                      Thisparameter can be a value of @ref GPIOSpeed_TypeDef */

( ^# F0 B; t7 p/ ?; d& v* Y
GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;   /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.
                                      Thisparameter can be a value of @ref GPIOMode_TypeDef */
}GPIO_InitTypeDef;

* p6 N8 _! a: F1 [/ `( b% y- L# V$ X6 e
2 _: F2 o5 ?; ?; S+ @7 b
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

7 y* i" ]: l: A8 T& H+ @* U# P2 r5 \. V# j: T* 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
* F& H: u* ^$ o& j# W
+ Z, r/ C1 }! A  A
5GPIO的具体操作库函数,内容在stm32f10x_gpio.c

! Y! E* y9 N' z. P& n- |
引脚初始化配置函数
5.png
: w% P( N1 L$ t6 Z1 D
4 _' W3 f7 N% J7 f* _2 r
读取输入引脚值的函数
6.png

) J/ l) B4 X7 O( U; X
) v# g  a5 t/ u8 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
/ c. X2 r# N! Q7 G: a8 Y

2 _0 g# s; G% C6 n2 w6 T
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

0 _- D+ e8 {0 t' ?# [$ }
#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
& G  J( @0 j7 G3 U5 P
& u  g& ^/ h9 R4 v2 N' c. Q7 I  B
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//GPIO口时钟使能
8 H6 x* |5 H0 {) m8 q$ Y
         //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);

8 S, X+ G* a9 Z7 R# T
         //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

9 H$ ^7 H9 i1 S8 T) H/ e. f# G
: d# h- y6 t& {( v
#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
! \, U: o. Y2 M) U  ^
#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。

6 b6 b' ?7 p0 g7 k& p- J/ E# }

" r0 o4 a7 }/ H" x; s8 B- c, @" \* C
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
4 p8 Y9 J& J1 M8 E4 P5 M; [9 z
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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