【NuMaker-M471测评】+bit band功能的讨论

bit band功能，相信大家都比较熟悉了。因为在CM3时，我们就有这个功能,CM4当然也继承了。
下面，我们谈谈M471对应的CM4核的bit band。在规格书里面，新唐并未对其做很多的说明，
仅仅是一带而过。具体感兴趣的，可以去看《Cortex M3与M4权威指南.pdf》,l里面很多CM4
内核相关的，都说的比较清楚~
流程示意：

用BITBANG与不用的区别：

给出的具体转换方法：


有2除寄存器位置可以用bitband:

官方给的例子是操作SRAM的，但是这个现象不是很明显，我们这里操作外设-->GPIO来试一下：
获取GPIO的读写寄存器地址：

我们或得各个PORT对应的读写寄存器地址后，就可以着手程序了：
程序：

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//IO口操作宏定义

#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) 

#define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr)) 

#define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum)) 



//IO口地址映射



//#define GPIOA_BASE             (AHBPERIPH_BASE + 0x04000UL)

//#define GPIOB_BASE             (AHBPERIPH_BASE + 0x04040UL)

//#define GPIOC_BASE             (AHBPERIPH_BASE + 0x04080UL)

//#define GPIOD_BASE             (AHBPERIPH_BASE + 0x040C0UL)

//#define GPIOE_BASE             (AHBPERIPH_BASE + 0x04100UL)

//#define GPIOF_BASE             (AHBPERIPH_BASE + 0x04140UL)

//#define GPIOG_BASE             (AHBPERIPH_BASE + 0x04180UL)

//#define GPIOH_BASE             (AHBPERIPH_BASE + 0x041C0UL)

//#define GPIOI_BASE             (AHBPERIPH_BASE + 0x04200UL)



//写寄存器

#define GPIOA_DOUT_Addr    (GPIOA_BASE+8) //0x40004008

#define GPIOB_DOUT_Addr    (GPIOB_BASE+8) //0x40004048 

#define GPIOC_DOUT_Addr    (GPIOC_BASE+8) //0x40004088 

#define GPIOD_DOUT_Addr    (GPIOD_BASE+8) //0x400040C8 

#define GPIOE_DOUT_Addr    (GPIOE_BASE+8) //0x40004108

#define GPIOF_DOUT_Addr    (GPIOF_BASE+8) //0x40004148    

#define GPIOG_DOUT_Addr    (GPIOG_BASE+8) //0x40004188   

#define GPIOH_DOUT_Addr    (GPIOH_BASE+8) //0x400041C8    

#define GPIOI_DOUT_Addr    (GPIOI_BASE+8) //0x40004208     

//读寄存器

#define GPIOA_PIN_Addr    (GPIOA_BASE+16) //0x40004010 

#define GPIOB_PIN_Addr    (GPIOB_BASE+16) //0x40004050

#define GPIOC_PIN_Addr    (GPIOC_BASE+16) //0x40004090

#define GPIOD_PIN_Addr    (GPIOD_BASE+16) //0x400040D0 

#define GPIOE_PIN_Addr    (GPIOE_BASE+16) //0x40004110

#define GPIOF_PIN_Addr    (GPIOF_BASE+16) //0x40004150

#define GPIOG_PIN_Addr    (GPIOG_BASE+16) //0x40004190 

#define GPIOH_PIN_Addr    (GPIOH_BASE+16) //0x400041D0  

#define GPIOI_PIN_Addr    (GPIOI_BASE+16) //0x40004210 





//IO口操作,只对单一的IO口!

//确保n的值小于16!

#define PAout(n)   BIT_ADDR(GPIOA_DOUT_Addr,n)  //输出 

#define PAin(n)    BIT_ADDR(GPIOA_PIN_Addr,n)  //输入 



#define PBout(n)   BIT_ADDR(GPIOB_DOUT_Addr,n)  //输出 

#define PBin(n)    BIT_ADDR(GPIOB_PIN_Addr,n)  //输入 



#define PCout(n)   BIT_ADDR(GPIOC_DOUT_Addr,n)  //输出 

#define PCin(n)    BIT_ADDR(GPIOC_PIN_Addr,n)  //输入 



#define PDout(n)   BIT_ADDR(GPIOD_DOUT_Addr,n)  //输出 

#define PDin(n)    BIT_ADDR(GPIOD_PIN_Addr,n)  //输入 



#define PEout(n)   BIT_ADDR(GPIOE_DOUT_Addr,n)  //输出 

#define PEin(n)    BIT_ADDR(GPIOE_PIN_Addr,n)  //输入



#define PFout(n)   BIT_ADDR(GPIOF_DOUT_Addr,n)  //输出 

#define PFin(n)    BIT_ADDR(GPIOF_PIN_Addr,n)  //输入



#define PGout(n)   BIT_ADDR(GPIOG_DOUT_Addr,n)  //输出 

#define PGin(n)    BIT_ADDR(GPIOG_PIN_Addr,n)  //输入



#define PHout(n)   BIT_ADDR(GPIOH_DOUT_Addr,n)  //输出 

#define PHin(n)    BIT_ADDR(GPIOH_PIN_Addr,n)  //输入



#define PIout(n)   BIT_ADDR(GPIOI_DOUT_Addr,n)  //输出 

#define PIin(n)    BIT_ADDR(GPIOI_PIN_Addr,n)  //输入

我们知道PH4对应KEY,PB14对应LED，在正常的GPIO初始化后，我们开始用BITBAND的模式来读取控制：

复制

  while(1)

  {  

    if(PHin(4)==0)

    {

      while(PHin(4)==0){};

      PBout(14)=~PBout(14);

    }

｝

如果按键被按下，等待按键释放后，LED切换状态。
编译，下载，查看：

新唐和其他家的不一样，它的库里面，直接就可以对GPIO PIN 单独操作，如PA5=0 类似的。
这个例子在其他家结合BITBAND 会比较简单些。
我们看看它是具体怎实现的：
先看一个例子：
#define PA0             GPIO_PIN_DATA(0, 0 )
展开定义：
#define GPIO_PIN_DATA(port, pin)    (*((volatile uint32_t *)((GPIO_PIN_DATA_BASE+(0x40*(port))) + ((pin)<<2)))) /*!< Pin Data Input/Output \hideinitializer */
再展开：
#define GPIO_PIN_DATA_BASE     (AHBPERIPH_BASE + 0x04800UL)
再展开：
#define PERIPH_BASE          ((uint32_t)0x40000000)      /*!< Peripheral Base Address */
#define AHBPERIPH_BASE       PERIPH_BASE

好，现在我们重新从下往上推：
#define GPIO_PIN_DATA_BASE     ((uint32_t)0x40000000+ 0x04800UL)
我们查看：


可见 GPIO_PIN_DATA_BASE      对应的是GPIO PA.n Pin Data Input/Output Register
根据表格得，每一个PORT的GPIO_PIN_DATA_BASE  地址相差0x40
对应某一个PORT 的GPIO_PIN_DATA_BASE其内部的0~15 引脚地址关系：在这个地址上再加上0x04*n (n=0~15)
那也就是 ((pin)<<2)) （pin:0~15）
那么：#define PA0             GPIO_PIN_DATA(0, 0 )
这个宏，其实就是定义到对应PORT 对应pin的 PAn_PDIO寄存器上面，我们查看PDIO寄存器：

我去，这个寄存器太好了，直接能读，又能写，比我们之前分开的那个好多了~
ST是没有这个，NXP的有类似的~
好了，bitband就到这了，谢谢观看~

楼主你的帖子，看了很多，每个都能有一些新的小东西。
很值得学习~
真心感谢!

说实话，之前根本不知道bitband是啥，

 在51系列的单片机中可以通过P1.1=1这样的用法来设置P1口编号为1的引脚的电平，但是在STM32系列的单片机中不能直接设置某一个I/O口的电平，只能对某一个PORT口进行统一赋值，即遵循读--改--写的顺序进行，但是在这个操作的过程中容易出现异常情况。
  于是就有个BitBand，即将某一个字节中一位与别名区的一个字相对应，这样可以通过直接给这个字赋值来直接修改与其对应的bit，提高修改的效率和准确性。
新唐好多系列有这个功能。

位段/位带            

寄存器配置的吗   

bit band功能还是比较好的。   

一般都是宏定义的。   

Cortex M3与M4权威指南哪里下载的   

bit band有什么定义   

可以用bitband的   

这个寄存器的地址在哪里   

stm32用的是bit操作   

CM4可以吗？     

      

jimmhu 发表于 2021-9-4 17:48
CM4可以吗？

可以，CM3,CM4,CM7均有，CM0 目前没有~

lihuami 发表于 2021-9-4 17:48
这个寄存器的地址在哪里

MCU的头文件，或在datasheet里面有更详细的说明~

alvpeg 发表于 2021-9-4 17:47
Cortex M3与M4权威指南哪里下载的

链接：https://pan.baidu.com/s/1Uc0UKIOG6040qTRqkPvZ5A
提取码：t7mk
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好帖，支持一下

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