野火霸天虎 STM32F407 学习笔记_2 寄存器介绍

寄存器

虽然正式编程没有必要用寄存器编程,通常都是库函数或者 hal 库。但是还是有必要学一下原理的。

寄存器映射

芯片视图如下。

丝印:芯片上印的信息。型号,内核,生产批次等。

引脚:左上角是有小圆点的,从左上-左下-右下-右上逆时针看。或者如果没有小圆点,把丝印方向摆正,从左上角开始看。

芯片内部组成:

寄存器映射:32位,232=4GB,因此所有程序都需要通过内存 4GB 去映射访问。

block7:M4 芯片内外设,比如一些通信总线这些都算外设。

block1:内存。

block0:代码。不过实际上由于设计工艺的问题,block0 block1 都只用了很少的一部分来存代码或者作为内存。

外设寄存器放在 block2 中。根据不同块速度不一样,又具体分为不同速度的外设(AHB APB)。

总线速度:AHB>APB2>APB1. APB1 是较低速的外设,包括 I2C UART SPI 看门狗等。

我们想要操作特定的外设,其实就是控制他的寄存器。控制寄存器就要找到寄存器相应的地址往里面写入数据,寄存器地址就是内存中的地址映射。

比如 GPIOF 我们想让其端口全部输出高电平。我们查找 stm32f407 手册,发现 GPIOF 的地址是 0x40021400,GPIOF 的 ODR(output data register)相对起始地址的偏移地址是14,则我们需要给 0x40021414 的地址写入数据 0xFFFF.

51 单片机库函数中封装的 reg51.h 中,利用 sfr 定义寄存器地址;而 stm32 库函数中使用宏定义,这些就是寄存器映射操作。对芯片里一个特殊功能的内存单元起别名的过程就是寄存器映射。 给这个地址再分配一个地址交重映射,stm32 中不咋常用。

C语言对寄存器的封装

这样逐个地址,哪怕已经进行了寄存器映射,还是很复杂。

c 语言库函数实际进行的封装操作是使用结构体批量定义。

c 复制代码
/* GPIO 外设基地址 */
#define GPIOA_BASE (AHB1PERIPH_BASE + 0x0000)
#define GPIOB_BASE (AHB1PERIPH_BASE + 0x0400)
#define GPIOC_BASE (AHB1PERIPH_BASE + 0x0800)
#define GPIOD_BASE (AHB1PERIPH_BASE + 0x0C00)
#define GPIOE_BASE (AHB1PERIPH_BASE + 0x1000)
#define GPIOF_BASE (AHB1PERIPH_BASE + 0x1400)
#define GPIOG_BASE (AHB1PERIPH_BASE + 0x1800)
#define GPIOH_BASE (AHB1PERIPH_BASE + 0x1C00)

/* GPIO 寄存器列表 */
typedef struct {
    uint32_t MODER; /*GPIO 模式寄存器 地址偏移: 0x00 */
    uint32_t OTYPER; /*GPIO 输出类型寄存器 地址偏移: 0x04 */
    uint32_t OSPEEDR; /*GPIO 输出速度寄存器 地址偏移: 0x08 */
    uint32_t PUPDR; /*GPIO 上拉/下拉寄存器 地址偏移: 0x0C */
    uint32_t IDR; /*GPIO 输入数据寄存器 地址偏移: 0x10 */
    uint32_t ODR; /*GPIO 输出数据寄存器 地址偏移: 0x14 */
    uint16_t BSRRL; /*GPIO 置位/复位寄存器低 16 位部分 地址偏移: 0x18 */
    uint16_t BSRRH; /*GPIO 置位/复位寄存器高 16 位部分 地址偏移: 0x1A */
    uint32_t LCKR; /*GPIO 配置锁定寄存器 地址偏移: 0x1C */
	uint32_t AFR[2]; /*GPIO 复用功能配置寄存器 地址偏移: 0x20-0x24 */
} GPIO_TypeDef;

/* 使用 GPIO_TypeDef 把地址强制转换成指针 */
#define GPIOA ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE)
#define GPIOB ((GPIO_TypeDef *) GPIOB_BASE)
#define GPIOC ((GPIO_TypeDef *) GPIOC_BASE)
#define GPIOD ((GPIO_TypeDef *) GPIOD_BASE)
#define GPIOE ((GPIO_TypeDef *) GPIOE_BASE)
#define GPIOF ((GPIO_TypeDef *) GPIOF_BASE)
#define GPIOG ((GPIO_TypeDef *) GPIOG_BASE)
#define GPIOH ((GPIO_TypeDef *) GPIOH_BASE)

所有外设都是如此,首先定义总线 APB AHB 地址,然后每个外设在其基础上进行偏移,每个外设的不同部分再在该外设基址上进行偏移。

相关推荐
zhuyixiangyyds4 小时前
day21和day22学习Pandas库
笔记·学习·pandas
每次的天空4 小时前
Android学习总结之算法篇四(字符串)
android·学习·算法
可待电子单片机设计定制(论文)4 小时前
【STM32设计】基于STM32的智能门禁管理系统(指纹+密码+刷卡+蜂鸣器报警)(代码+资料+论文)
stm32·单片机·嵌入式硬件
jingjingjing11115 小时前
笔记:docker安装(ubuntu 20.04)
笔记·docker·容器
背影疾风5 小时前
C++学习之路:指针基础
c++·学习
DreamBoy@5 小时前
【408--考研复习笔记】操作系统----知识点速览
笔记
UpUpUp……6 小时前
特殊类的设计/单例模式
开发语言·c++·笔记·单例模式
苏克贝塔6 小时前
CMake学习--Window下VSCode 中 CMake C++ 代码调试操作方法
c++·vscode·学习
odoo中国6 小时前
深度学习 Deep Learning 第15章 表示学习
人工智能·深度学习·学习·表示学习
电星托马斯7 小时前
C++中顺序容器vector、list和deque的使用方法
linux·c语言·c++·windows·笔记·学习·程序人生