C语言访问存储器的方法

在单片机中我们经常需要访问某个指定的寄存器或者到指定的RAM地址,在本文为简单描述,下文所说的存储器可指:寄存器,RAM等。
01
宏定义:
定义一个宏,将地址值转化为C指针,然后取这个指针指向的内容,这样就可以访问存储了,代码如下:
#define SDA_DIR_REG *(__IO uint32_t *)SDA_MOD_OFFSET

分析:

(__IOuint32_t *)SDA_MOD_OFFSE    是强制类型转换强制转换为指针
*(__IOuint32_t *)SDA_MOD_OFFSET   取这个指针里内容。
这是一种很简单实用的方法,对于访问某个寄存器是很长好用的。
举例:
*(__IOuint16_t *) (((uint32_t)0x60020000) )

(((uint32_t)0x60020000))是32位的IO地址(物理地址,硬件上设定的,不可修改) *(__IO uint16_t*)是读取该地址的参数值,其值为16位参数。

实际上是读取0x60020000寄存器的参数,或者可以说是这个IO口现在的状态。
02
结构体:

将存储器定义为一种数据结构,然后定义一个指向结构体的指针。

符合CMSIS的设备驱动库就是这样做的
typedef struct{ __IO uint32_t MODER; /*!< GPIO port mode register, Address offset: 0x00 */ __IO uint32_t OTYPER; /*!< GPIO port output type register, Address offset: 0x04 */ __IO uint32_t OSPEEDR; /*!< GPIO port output speed register, Address offset: 0x08 */ __IO uint32_t PUPDR; /*!< GPIO port pull-up/pull-down register, Address offset: 0x0C */ __IO uint32_t IDR; /*!< GPIO port input data register, Address offset: 0x10 */ __IO uint32_t ODR; /*!< GPIO port output data register, Address offset: 0x14 */ __IO uint16_t BSRRL; /*!< GPIO port bit set/reset low register, Address offset: 0x18 */ __IO uint16_t BSRRH; /*!< GPIO port bit set/reset high register, Address offset: 0x1A */ __IO uint32_t LCKR; /*!< GPIO port configuration lock register, Address offset: 0x1C */ __IO uint32_t AFR[2]; /*!< GPIO alternate function registers, Address offset: 0x20-0x24 */} GPIO_TypeDef;
#define PERIPH_BASE ((uint32_t)0x40000000)#define AHB1PERIPH_BASE (PERIPH_BASE 0x00020000)#define GPIOC_BASE (AHB1PERIPH_BASE 0x0800)#define GPIOC ((GPIO_TypeDef *)GPIOC_BASE)

大家看着上面的代码应该很熟悉,这就是我在ST给的标准外设库中复制的,这也是CMSIS标准的驱动发方式。

我在《STM32驱动LCD实战》文中就是使用这种方式驱动操作LCD。代码如下。
typedef struct{    uint8 LCD_CMD;//用于LCD命令操作    uint8 LCD_DATA;//用于LCD数据操作} LCD_TypeDef;#define LCD_BASE        ((uint32_t)(0x60000000 | 0x0000FFFF))#define LCD             ((LCD_TypeDef *) LCD_BASE)

详解如下:

LCD->LCD_CMD :是地址((uint32_t)(0x60000000| 0x0000FFFF))上的数据
LCD->LCD_DATA:是地址((uint32_t)(0x60000000| 0x00010000))上的数据
这种驱动方式更加简洁,代码结构化。个人也更喜欢这种方式。
03
对比
方法1:简单,但是生成代码效率低,因为寄存器的地址值都会被存储为常量,代码体积会变大。由于需要访问的更多寄存器来设置地址值,运行速度会更低。不过,若外设控制代码值操作1个寄存器,效率就和方法2相同了
方法2:允许外设中的多个寄存器共用一个常量作为基地址。访问每个寄存器时可以用立即数偏移寻址模式。
END
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