关于STM32位带操作随笔

　　以前在学习STM32时候关注过STM32的位带操作，那时候只是知道位带是啥，用来干嘛用，说句心里话，并没有深入去学习，知其然而不知其所以然。但一直在心中存在疑惑，故今日便仔细看了一下，写下心得供日后参考。

位带操作，我所理解的是就是像51单片机那样驱动IO引脚一样，比如要驱动P1端口的第一个引脚直接用P1^1即可对P1.1引脚进行输入和输出，由于STM32基于32位寄存器操作，不允许直接访问某一位，要想控制GPIO端口的某一位怎么办，于是就有了位带操作，说白了就是为解决STM32不能直接访问GPIO中的具体位而提出的办法。

在STM32的存储结构中外设区有位带区和位带别名区，这两个有何区别呢，位带区就是实际操作的外设地址，而位带别名区就是这个位带区的另一个名字。要想操作位就要把这个位变成一个能访问的地址，于是就将位带区膨胀成位带别名区，区别就是在位带别名区可以直接访问，因为已经把每一位都变成了一个字。

因此1M内存的BitBand区就对应32M内存的BitBand别名区，因为将每一位膨胀成为了一个32位的地址，所以相应的别名区的内存也会是位带区的32倍。

位带操作具体实现如下图片中公式所示：

　　实现过程就是先找到端口的起始地址获得要操作端口的偏移地址也就是A-0X40000000,因为在别名区上的偏移也是对等的，将获得的这个偏移地址扩大到字（乘以8）也就是具体到某一位都有一个地址，然后在这个基础上想要操作哪位就是n直接加上就行，最后再乘以4扩到到字，再加上别名区的起始地址就获得了要设置的端口在别名区中的地址了，此时对别名区中的32位地址操作实际就是对GPIO的位操作。

位带别名区的起始地址为：0x42000000

GPIO端口起始地址如下所示（以STM32F4为例）：

然后在STM32F4中ODR寄存器的偏移地址为0X14，IDR寄存器的偏移地址为0X10,根据上述具体公式便设置如以下代码便可实现对GPIO端口的位进行操作：

 #define    PAout(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X20000  + 0X14) * 32) + (Pin_x * 4)))
 #define    PBout(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X20400  + 0X14) * 32) + (Pin_x * 4)))
 #define    PCout(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X20800  + 0X14) * 32) + (Pin_x * 4)))
 #define    PDout(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X20C00  + 0X14) * 32) + (Pin_x * 4)))
 #define    PEout(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X21000  + 0X14) * 32) + (Pin_x * 4)))
 #define    PFout(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X21400  + 0X14) * 32) + (Pin_x * 4)))
 #define    PGout(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X21800  + 0X14) * 32) + (Pin_x * 4)))
 #define    PHout(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X21C00  + 0X14) * 32) + (Pin_x * 4)))
 #define    PIout(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X22000  + 0X14) * 32) + (Pin_x * 4)))

 #define    PAin(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X20000  + 0X10) * 32) + (Pin_x * 4)))
 #define    PBin(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X20400  + 0X10) * 32) + (Pin_x * 4)))
 #define    PCin(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X20800  + 0X10) * 32) + (Pin_x * 4)))
 #define    PDin(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X20C00  + 0X10) * 32) + (Pin_x * 4)))
 #define    PEin(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X21000  + 0X10) * 32) + (Pin_x * 4)))
 #define    PFin(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X21400  + 0X10) * 32) + (Pin_x * 4)))
 #define    PGin(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X21800  + 0X10) * 32) + (Pin_x * 4)))
 #define    PHin(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X21C00  + 0X10) * 32) + (Pin_x * 4)))
 #define    PIin(Pin_x)        * ((volatile unsigned long *)(0x42000000 + ((0X22000  + 0X10) * 32) + (Pin_x * 4)))

设置后就可直接用PXout(n)和PXin(n)进行X端口的n位进行输出和输入了。