C语言访问存储器的方法

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。