STM32F10x GPIO配置之位绑定

只看该作者 · 2015-3-30 10:41

本帖最后由 vigous1 于 2015-3-30 10:45 编辑

对GPIO进行未绑定，好处：加快对位操作的速度。1、位绑定公式（操作不同地址区域的位，用下面不同的公式）

2、下面以GPIOA端口的配置进行讲解：

3、对少量位进行绑定的程序例举：
[objc] view plaincopy

/**************************************************************************************************
* 硬件平台：STM32F103VC
* 学习重点：GPIOx的位绑定
* 实现功能：对于GPIOA端口的第八位输出跟随高八位的输入
**************************************************************************************************/
/*=============================================================================
* 位绑定公式：
* 1、SRAM区域：0X2200 0000 ----0X200F FFFF
* Aliasaddr = 0X22000000 + ( A -0X20000000 )*32 + n*4
* 2、片上外设区域：0X4200 0000 ----0X400F FFFF
* Aliasaddr = 0X42000000 + ( A -0X40000000 )*32 + n*4
* 参数解释：
* Aliasaddr : 设置“端口GPIOx的第n位”的寄存器_相应位的实际地址
* A : 端口GPIOx的基地址(GPIOx_BASE) + 相应寄存器的偏移地址
* n : 配置的是相应寄存器的第n位
* 寄存器的偏移地址：CRL CRH IDR ODR BSRR BRR LCKR
* 00H 04H 08H 0CH 10H 14H 18H
=============================================================================*/
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x_lib.h" //包含了所有的头文件它是唯一一个用户需要包括在自己应用中的文件，起到应用和库之间界面的作用。
#include "stm32f10x_map.h"
/*-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
*将GPIOA的第3位作为输出引脚，寄存器ODR的偏移地址为0X0C
* A = GPIOA_BASE + 0X0C = (APB2PERIPH_BASE + 0X0800) + 0X0C = ((PERIPR_BASE + 0X1000) + 0X0800) + 0X0C
* = ((0X40000000 + 0X1000) + 0X0800) + 0X0C = 0X4001080C
* n = 3 (设置寄存器ODR的第3位)
* 将GPIOA的第11位作为输入引脚，寄存器IDR的偏移地址为0X08
* A = GPIOA_BASE + 0X08 = (APB2PERIPH_BASE + 0X0800) + 0X08 = ((PERIPR_BASE + 0X1000) + 0X0800) + 0X08
* = ((0X40000000 + 0X1000) + 0X0800) + 0X08 = 0X40010808
* n = 11 (设置寄存器IDR的第11位)
------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
u32 *PAO0 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 0*4) ;
u32 *PAO1 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 1*4) ;
u32 *PAO2 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 2*4) ;
u32 *PAO3 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 3*4) ;
u32 *PAO4 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 4*4) ;
u32 *PAO5 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 5*4) ;
u32 *PAO6 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 6*4) ;
u32 *PAO7 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 7*4) ;
u32 *PAI8 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 8*4) ;
u32 *PAI9 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 9*4) ;
u32 *PAI10 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 10*4) ;
u32 *PAI11 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 11*4) ;
u32 *PAI12 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 12*4) ;
u32 *PAI13 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 13*4) ;
u32 *PAI14 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 14*4) ;
u32 *PAI15 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 15*4) ;
/* Private functions -----------------------------------------------------------------------------*/
/**************************************************************************************************
* Function Name : main
* Description : 从GPIOA.8-.16输入一个电平信号，GPIOA.0-.7口分别将对应引脚输入的电平信号输出
* Input : None
* Output : None
* Return : None
****************************************************************************************************/
int main(void)
{
/*--------控制STM32引脚GPIOA.0 GPIOA.1推挽输出高电平--------*/
//1、设置GPIOA的引脚的工作模式，即配置寄存器GPIOA_CRL 、 GPIOA_CRH
//GPIOA.0-.7推挽输出，速度50MHZ ， GPIOA.8-.16浮空输入
GPIOA->CRL = 0x33333333 ; // CNF0 = 00 MODE0 = 11
GPIOA->CRH = 0x44444444 ; // CNF0 = 01 MODE0 = 00
//2、配置寄存器GPIOA_ODR、GPIOA_IDR ，实现GPIOA.0输出跟随 GPIOA.8的输入
while(1)
{
/*----------------------第0位----------------------*/
if( *PAI8 == 1) //寄存器GPIOA->IDR的第8位为1，表示从在GPIOA.8口输入了高电平
{
*PAO0 = 1 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第0位置一
}
else
{
*PAO0 = 0 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第0位清零
}
/*----------------------第1位----------------------*/
if( *PAI9 == 1) //寄存器GPIOA->IDR的第9位为1，表示从在GPIOA.9口输入了高电平
{
*PAO1 = 1 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第1位置一
}
else
{
*PAO1 = 0 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第1位清零
}
/*----------------------第2位----------------------*/
if( *PAI10 == 1) //寄存器GPIOA->IDR的第10位为1，表示从在GPIOA.10口输入了高电平
{
*PAO2 = 1 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第2位置一
}
else
{
*PAO2 = 0 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第2位清零
}
/*----------------------第3位----------------------*/
if( *PAI11 == 1) //寄存器GPIOA->IDR的第11位为1，表示从在GPIOA.11口输入了高电平
{
*PAO3 = 1 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第3位置一
}
else
{
*PAO3 = 0 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第3位清零
}
/*----------------------第4位----------------------*/
if( *PAI12 == 1) //寄存器GPIOA->IDR的第12位为1，表示从在GPIOA.12口输入了高电平
{
*PAO4 = 1 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第4位置一
}
else
{
*PAO4 = 0 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第4位清零
}
/*----------------------第5位----------------------*/
if( *PAI13 == 1) //寄存器GPIOA->IDR的第13位为1，表示从在GPIOA.13口输入了高电平
{
*PAO5 = 1 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第5位置一
}
else
{
*PAO5 = 0 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第5位清零
}
/*----------------------第6位----------------------*/
if( *PAI14 == 1) //寄存器GPIOA->IDR的第14位为1，表示从在GPIOA.14口输入了高电平
{
*PAO6 = 1 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第6位置一
}
else
{
*PAO6 = 0 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第6位清零
}
/*----------------------第7位----------------------*/
if( *PAI15 == 1) //寄存器GPIOA->IDR的第15位为1，表示从在GPIOA.15口输入了高电平
{
*PAO7 = 1 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第7位置一
}
else
{
*PAO7 = 0 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第7位清零
}
}
return 1 ;
}

只看该作者 · 2015-3-30 10:46

4、利用宏定义函数对大量的位进行位绑定的步骤：

只看该作者 · 2015-3-30 10:49

5、对大量的位进行位绑定的程序例举：
/**************************************************************************************************
* 硬件平台：STM32F103VC
* 学习重点：GPIOx的位绑定
* 实现功能：对于GPIOA端口的第八位输出跟随高八位的输入
**************************************************************************************************/
/*=============================================================================
* 位绑定公式：
* 1、SRAM区域：0X2200 0000 ----0X200F FFFF
* Aliasaddr = 0X22000000 + ( A -0X20000000 )*32 + n*4
* 2、片上外设区域：0X4200 0000 ----0X400F FFFF
* Aliasaddr = 0X42000000 + ( A -0X40000000 )*32 + n*4
* 参数解释：
* Aliasaddr : 设置“端口GPIOx的第n位”的寄存器_相应位的实际地址
* A : 端口GPIOx的基地址(GPIOx_BASE) + 相应寄存器的偏移地址
* n : 配置的是相应寄存器的第n位
* 寄存器的偏移地址：CRL CRH IDR ODR BSRR BRR LCKR
* 00H 04H 08H 0CH 10H 14H 18H
=============================================================================*/
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x_lib.h" //包含了所有的头文件它是唯一一个用户需要包括在自己应用中的文件，起到应用和库之间界面的作用。
#include "stm32f10x_map.h"
///*-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
// *将GPIOA的第3位作为输出引脚，寄存器ODR的偏移地址为0X0C
// * A = GPIOA_BASE + 0X0C = (APB2PERIPH_BASE + 0X0800) + 0X0C = ((PERIPR_BASE + 0X1000) + 0X0800) + 0X0C
// * = ((0X40000000 + 0X1000) + 0X0800) + 0X0C = 0X4001080C
// * n = 3 (设置寄存器ODR的第3位)
// * 将GPIOA的第11位作为输入引脚，寄存器IDR的偏移地址为0X08
// * A = GPIOA_BASE + 0X08 = (APB2PERIPH_BASE + 0X0800) + 0X08 = ((PERIPR_BASE + 0X1000) + 0X0800) + 0X08
// * = ((0X40000000 + 0X1000) + 0X0800) + 0X08 = 0X40010808
// * n = 11 (设置寄存器IDR的第11位)
// ------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
//
//u32 *PAO0 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 0*4) ;
//u32 *PAO1 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 1*4) ;
//u32 *PAO2 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 2*4) ;
//u32 *PAO3 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 3*4) ;
//u32 *PAO4 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 4*4) ;
//u32 *PAO5 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 5*4) ;
//u32 *PAO6 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 6*4) ;
//u32 *PAO7 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 7*4) ;
//
//u32 *PAI8 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 8*4) ;
//u32 *PAI9 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 9*4) ;
//u32 *PAI10 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 10*4) ;
//u32 *PAI11 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 11*4) ;
//u32 *PAI12 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 12*4) ;
//u32 *PAI13 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 13*4) ;
//u32 *PAI14 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 14*4) ;
//u32 *PAI15 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 15*4) ;
/******************************快速位绑定**********************************************************/
/*----------------1、宏定义要操作的寄存器地址---------------------------------------------*/
#define GPIOA_ODR (GPIOA_BASE + 0X0C)
#define GPIOA_IDR (GPIOA_BASE + 0X08)
#define GPIOB_ODR (GPIOB_BASE + 0X0C)
#define GPIOB_IDR (GPIOB_BASE + 0X08)
#define GPIOC_ODR (GPIOC_BASE + 0X0C)
#define GPIOC_IDR (GPIOC_BASE + 0X08)
#define GPIOD_ODR (GPIOD_BASE + 0X0C)
#define GPIOD_IDR (GPIOD_BASE + 0X08)
#define GPIOE_ODR (GPIOE_BASE + 0X0C)
#define GPIOE_IDR (GPIOE_BASE + 0X08)

只看该作者 · 2015-3-30 10:49

/*----------------2、获取端口GPIOx(A-E)的对应寄存器的某一操作位的位地址-------------------*/
// #define BitBand(Addr , BitNum) *( (volatile unsigned long *)(Addr & 0xf0000000) + 0x2000000 + ((Addr&0xfffff)*32) + (BitNum*4) )
// 因为左移、右移语句的执行速度比乘除法语句的运动速度快，所以将上述语句改成如下方式
#define BitBand(Addr , BitNum) *( (volatile unsigned long *)( (Addr & 0xf0000000) + 0x2000000 + ((Addr&0xfffff)<<5) + (BitNum<<2) ) )
/*----------------3、宏定义函数，对固定的位绑定进行功能封装------------------------------*/
#define PAout(n) BitBand(GPIOA_ODR , n)
#define PAin(n) BitBand(GPIOA_IDR , n)
#define PBout(n) BitBand(GPIOB_ODR , n)
#define PBin(n) BitBand(GPIOB_IDR , n)
#define PCout(n) BitBand(GPIOC_ODR , n)
#define PCin(n) BitBand(GPIOC_IDR , n)
#define PDout(n) BitBand(GPIOD_ODR , n)
#define PDin(n) BitBand(GPIOD_IDR , n)
#define PEout(n) BitBand(GPIOE_ODR , n)
#define PEin(n) BitBand(GPIOE_IDR , n)
/* Private functions -----------------------------------------------------------------------------*/
/**************************************************************************************************
* Function Name : main
* Description : 从GPIOA.8-.16输入一个电平信号，GPIOA.0-.7口分别将对应引脚输入的电平信号输出
* Input : None
* Output : None
* Return : None
****************************************************************************************************/
int main(void)
{
/*--------控制STM32引脚GPIOA.0 GPIOA.1推挽输出高电平--------*/
//1、设置GPIOA的引脚的工作模式，即配置寄存器GPIOA_CRL 、 GPIOA_CRH
//GPIOA.0-.7推挽输出，速度50MHZ ， GPIOA.8-.16浮空输入
GPIOA->CRL = 0x33333333 ; // CNF0 = 00 MODE0 = 11
GPIOA->CRH = 0x44444444 ; // CNF0 = 01 MODE0 = 00
//2、配置寄存器GPIOA_ODR、GPIOA_IDR ，实现GPIOA.0输出跟随 GPIOA.8的输入
while(1)
{
/*----------------------第0位----------------------*/
if( PAin(8) == 1) //寄存器GPIOA->IDR的第8位为1，表示从在GPIOA.8口输入了高电平
{
PAout(0) = 1 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第0位置一
}
else
{
PAout(0) = 0 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第0位清零
}
/*----------------------第1位----------------------*/
if( PAin(9) == 1) //寄存器GPIOA->IDR的第9位为1，表示从在GPIOA.9口输入了高电平
{
PAout(1) = 1 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第1位置一
}
else
{
PAout(1) = 0 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第1位清零
}
/*----------------------第2位----------------------*/
if( PAin(10) == 1) //寄存器GPIOA->IDR的第10位为1，表示从在GPIOA.10口输入了高电平
{
PAout(2) = 1 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第2位置一
}
else
{
PAout(2) = 0 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第2位清零
}
/*----------------------第3位----------------------*/
if( PAin(11) == 1) //寄存器GPIOA->IDR的第11位为1，表示从在GPIOA.11口输入了高电平
{
PAout(3) = 1 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第3位置一
}
else
{
PAout(3) = 0 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第3位清零
}
/*----------------------第4位----------------------*/
if( PAin(12) == 1) //寄存器GPIOA->IDR的第12位为1，表示从在GPIOA.12口输入了高电平
{
PAout(4) = 1 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第4位置一
}
else
{
PAout(4) = 0 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第4位清零
}
/*----------------------第5位----------------------*/
if( PAin(13) == 1) //寄存器GPIOA->IDR的第13位为1，表示从在GPIOA.13口输入了高电平
{
PAout(5) = 1 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第5位置一
}
else
{
PAout(5) = 0 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第5位清零
}
/*----------------------第6位----------------------*/
if( PAin(14) == 1) //寄存器GPIOA->IDR的第14位为1，表示从在GPIOA.14口输入了高电平
{
PAout(6) = 1 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第6位置一
}
else
{
PAout(6) = 0 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第6位清零
}
/*----------------------第7位----------------------*/
if( PAin(15) == 1) //寄存器GPIOA->IDR的第15位为1，表示从在GPIOA.15口输入了高电平
{
PAout(7) = 1 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第7位置一
}
else
{
PAout(7) = 0 ; //对寄存器GPIOA->ODR的第7位清零
}
}
return 1 ;
}