C语言访问存储器的方法

Posted 2021-12-23 小麦大叔

在单片机中我们经常需要访问某个指定的寄存器或者到指定的RAM地址，在本文为简单描述，下文所说的存储器可指：寄存器，RAM等。

01

宏定义：

定义一个宏，将地址值转化为C指针，然后取这个指针指向的内容，这样就可以访问存储了，代码如下：

#define SDA_DIR_REG  *(__IO uint32_t *)SDA_MOD_OFFSET

分析：

(__IOuint32_t *)SDA_MOD_OFFSE    是强制类型转换强制转换为指针

*(__IOuint32_t *)SDA_MOD_OFFSET   取这个指针里内容。

这是一种很简单实用的方法，对于访问某个寄存器是很长好用的。

举例：

*(__IOuint16_t *) (((uint32_t)0x60020000) )

(((uint32_t)0x60020000))是32位的IO地址(物理地址,硬件上设定的,不可修改) *(__IO uint16_t*)是读取该地址的参数值,其值为16位参数。

实际上是读取0x60020000寄存器的参数,或者可以说是这个IO口现在的状态。

02

结构体：

将存储器定义为一种数据结构，然后定义一个指向结构体的指针。

符合CMSIS的设备驱动库就是这样做的

typedef struct

  __IO uint32_t MODER;   /*!< GPIO port mode register,          Address offset: 0x00      */
  __IO uint32_t OTYPER;  /*!< GPIO port output type register,        Address offset: 0x04      */
  __IO uint32_t OSPEEDR; /*!< GPIO port output speed register,       Address offset: 0x08      */
  __IO uint32_t PUPDR;   /*!< GPIO port pull-up/pull-down register,  Address offset: 0x0C      */
  __IO uint32_t IDR;     /*!< GPIO port input data register,         Address offset: 0x10      */
  __IO uint32_t ODR;     /*!< GPIO port output data register,        Address offset: 0x14      */
  __IO uint16_t BSRRL;   /*!< GPIO port bit set/reset low register,  Address offset: 0x18      */
  __IO uint16_t BSRRH;   /*!< GPIO port bit set/reset high register, Address offset: 0x1A      */
  __IO uint32_t LCKR;    /*!< GPIO port configuration lock register, Address offset: 0x1C      */
  __IO uint32_t AFR[2];  /*!< GPIO alternate function registers,     Address offset: 0x20-0x24 */
 GPIO_TypeDef;


#define PERIPH_BASE      ((uint32_t)0x40000000)
#define AHB1PERIPH_BASE  (PERIPH_BASE + 0x00020000)
#define GPIOC_BASE       (AHB1PERIPH_BASE + 0x0800)
#define GPIOC            ((GPIO_TypeDef *)GPIOC_BASE)

大家看着上面的代码应该很熟悉，这就是我在ST给的标准外设库中复制的，这也是CMSIS标准的驱动发方式。

我在《STM32驱动LCD实战》文中就是使用这种方式驱动操作LCD。代码如下。

typedef struct

    uint8 LCD_CMD;//用于LCD命令操作
    uint8 LCD_DATA;//用于LCD数据操作
 LCD_TypeDef;
#define LCD_BASE        ((uint32_t)(0x60000000 | 0x0000FFFF))
#define LCD             ((LCD_TypeDef *) LCD_BASE)

详解如下：

LCD->LCD_CMD :是地址((uint32_t)(0x60000000| 0x0000FFFF))上的数据

LCD->LCD_DATA:是地址((uint32_t)(0x60000000| 0x00010000))上的数据

这种驱动方式更加简洁，代码结构化。个人也更喜欢这种方式。

03

对比

方法1：简单，但是生成代码效率低，因为寄存器的地址值都会被存储为常量，代码体积会变大。由于需要访问的更多寄存器来设置地址值，运行速度会更低。不过，若外设控制代码值操作1个寄存器，效率就和方法2相同了

方法2：允许外设中的多个寄存器共用一个常量作为基地址。访问每个寄存器时可以用立即数偏移寻址模式。

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