Question

ARM的新手（以及针对该问题的编程）并发现I / O端口的位寻址令人困惑。您可以在特定端口引脚上定义常量，但仍必须写入其位值以进行设置。例如：

#define MyOutput    (*((volatile unsigned long *)0x40025040)) //PF4
// But to set this bit you must write
MyOutput = 0x10;

这对我来说很奇怪。如果我寻址某个引脚，我应该能够设置它1.为了防止我忘记我必须写出它的位值，我想为我做一个函数。我已经提出了以下内容，但是我的指针语法或指针转换为int我遇到了麻烦。

int SetOutput(volatile unsigned long* PIN), int ONOFF){ //ON defined as 1, OFF defined as 0
    volatile unsigned long PortBit = (PIN & 0xFF);
    if (ONOFF){
        return ((PortBit & 0xFF)>>2);
    } else {
        return 0;
    }
}

//Called by
MyOutput = SetOutput(&MyOutput, ON);

有人有任何想法或建议吗？谢谢！

Answer 1

克里斯，我不是Cortex-M专家，所以你的MMV。但根据您上面的描述，您试图使用一种非常复杂的方法来修改外设寄存器中的单个位。有两种方法可以正常处理它：

使用一组宏（我最熟悉的）。这将减少每次读/写引脚的调用函数的空间和CPU时间开销，因为宏在编译期间直接转换为所需的精确值/操作。
使用PF4寄存器的位带地址（从未使用过Cortex-M）。这看起来是使用您的架构的首选方式。

根据ARM Cortex-M4技术参考手册的3.4节，您可以使用位带别名地址来修改PF4位。有关其工作原理的详细信息，请参见TRM的第3.7节。

根据您的上述代码，PF4为地址0x40025040的第4位，位带公式给出（取自TRM的合理使用）：

•bit_band_base是别名区域的起始地址。（0x42000000） •byte_offset是包含目标位的位带区域中的字节数。（0x00025040） •bit_number是目标位的位位置0到7。（为0x4）

bit_word_offset = (byte_offset x 32) + (bit_number × 4)

bwo = 0x25040* 0x20 + 0x4 * 0x4 = 0x004A0810

bit_word_addr = bit_band_base + bit_word_offset

bwa = 0x42000000 + 0x4A0810 = 0x424A0810

•bit_word_offset是位带存储区中目标位的位置。 •bit_word_addr是别名内存区域中映射到的字的地址目标位。

所以

*(volatile unsigned long *)0x424A0810 = 0x1;

与写作相同

*MyOutput |= 0x10;

如果您真的想要使用函数和直接写入的路径，请尝试相反（仅限PF31，如果PF需要高于31，则实现留给读者）;此代码包含基于PC的测试#define，因此您可以在命令行上使用gcc编译它。

#include <inttypes.h>
#include <stdio.h>

#define PC_TESTING 1

#if PC_TESTING
    unsigned long FAKE_PFBASE;
    #define PFBASE &FAKE_PFBASE
#else
    #define PFBASE (volatile unsigned long *) 0x40025040
#endif

#define SUCCESS 0
#define ERROR_INVALID_PIN -1
#define ERROR_INVALID_STATE -2

typedef enum {OFF = 0, ON} ONOFF_t;

typedef enum { PF0 = 0, PF1, PF2, PF3, PF4, PF5, PF6, PF7, PF8, PF9, PF10, PF11, PF12, PF13, PF14, PF15, PF16, PF17, PF18, PF19, PF20, PF21, PF22, PF23, PF24, PF25, PF26, PF27, PF28, PF29, PF30, PF31 } PIN_t;

int SetOutput( PIN_t PIN, ONOFF_t ONOFF)
{
    uint32_t mask, value;

    // Implementing more than 32 pins is exercise for the reader
    if (PIN > 31)
        return ERROR_INVALID_PIN;

    // In case someone did something wrong
    if (ONOFF != OFF && ONOFF != ON)
        return ERROR_INVALID_STATE;

    //Broken into separate steps for ease of reading
    //Select the bit of interest
    mask = 1 << PIN;

    //Clear the bit of interest
    value = *PFBASE & ~mask;  //~ is a bit-wise invert.  0x0000 0010 becomes 0xFFFF FFEF

    //Set the bit of interest if that is requested
    if( ON == ONOFF)
        value |= mask;

    *PFBASE = value;

    return SUCCESS;
}

int main()
{
int success = 0;

FAKE_PFBASE = 0l;

success = SetOutput( PF4, ON);
printf (" Success = %d, *PFBASE = 0x%08x\n", success, *PFBASE );

success = SetOutput(PF0, ON );
printf (" Success = %d, *PFBASE = 0x%08x\n", success, *PFBASE );

success = SetOutput(PF0, OFF );
printf (" Success = %d, *PFBASE = 0x%08x\n", success, *PFBASE );

//Error handling left to reader
success = SetOutput(33, OFF );
printf (" Success = %d, *PFBASE = 0x%08x\n", success, *PFBASE );

success = SetOutput(PF2, 2 );
printf (" Success = %d, *PFBASE = 0x%08x\n", success, *PFBASE );

return 0;
}

示例输出：

$ ./a.out
 Success = 0, *PFBASE = 0x00000010
 Success = 0, *PFBASE = 0x00000011
 Success = 0, *PFBASE = 0x00000010
 Success = -1, *PFBASE = 0x00000010
 Success = -2, *PFBASE = 0x00000010

Answer 2

你不能解决个别位; C中（通常在硬件中）的最小可寻址单位是一char，即通常是8位的字节。

典型的方法是编写包装器宏或函数。至于你的SetOutput，它似乎很破碎，例如，它试图从void函数返回一个值，0xFF掩码隔离8位，而不是1位（这是pin可能是），它从不写入输出寄存器。如果位0x10控制您想要的引脚，则典型的方法是：

MyOutput |= 0x10; // set bit
MyOutput &= ~0x10; // unset bit
MyOutput ^= 0x10; // toggle bit

您可以根据需要在这些周围创建宏。要检查输入寄存器中相应位的状态，可以使用：

if (MyInput & 0x10) {
    // bit is set
}

将指针的地址转换为int

2 个答案: