ARM 单片机定义变量绝对地址方法

在ARM单片机中,定义变量到绝对地址通常有以下几种方法(以Keil MDK为例,其他工具链原理类似):

方法1:使用指针强制转换(通用)

直接通过指针访问指定地址:

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define REGISTER_ADDR (0x40000000)  // 目标地址

volatile uint32_t  const pRegister = (volatile uint32_t )REGISTER_ADDR;

// 使用
*pRegister = 0x1234;    // 写入
uint32_t value = *pRegister;  // 读取

方法2:使用 attribute((at(address)))(Keil特有)

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Keil编译器支持特殊语法直接定位变量:
volatile uint32_t myVar __attribute__((at(0x20001000)));  // GCC风格语法
// 或
volatile uint32_t myVar __at(0x20001000);                  // Keil专用语法

// 使用
myVar = 42;     // 直接操作变量

方法3:链接器脚本定义(通用方法)

1.在源文件中声明特殊段变量:

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      volatile uint32_t __attribute__((section(".my_section"))) myVar;

2.在链接脚本(.sct/.ld)中指定段地址:

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      LR_IROM1 0x20001000 0x1000 {
     ER_IROM1 0x20001000 0x1000 {
       *(.my_section)   ; 将段固定到此地址
}

方法4:汇编定义符号(底层方法)

在汇编文件中定义:

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    AREA MY_VARS, DATA, READWRITE
    EXPORT myVar
myVar DCD 0  ; 32位变量

在C代码中声明:

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extern volatile uint32_t myVar;  // 声明外部变量

关键注意事项:

1.硬件寄存器访问:

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 volatile uint32_t const UART_TX = (uint32_t)0x4000C000;
 *UART_TX = 'A';  // 写入UART发送寄存器

volatile 确保编译器不优化访问

2.内存对齐要求:

  • 32位变量地址需4字节对齐(末两位为0)
  • 错误对齐会导致硬件异常

3.地址有效性:

  • 确保目标地址在有效物理地址范围内(RAM/外设区)
  • 避免与堆栈/代码区域冲突

4.初始化值:

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// 在定义时带初始值(仅对已初始化内存区域有效)
volatile uint32_t initVar __at(0x20000100) = 0xDEADBEEF;

典型应用场景:

  1. 访问内存映射外设寄存器

  2. 固定中断向量表位置

  3. 双核通信的共享内存区域

  4. 自定义bootloader的跳转地址

  5. 特殊内存区域(如备份寄存器)

    编译器差异:

    • IAR:__no_init volatile uint32_t var @ 0x20001000;
    • GCC:使用链接脚本,或 attribute((section(".mysection"))) + 链接脚本
    • Keil:优先使用 __at 语法

通过组合以上方法,可精确控制ARM单片机中任何变量的物理地址位置。实际应用中请结合芯片手册的内存映射图选择合适的地址空间。