我們知道，存儲器本身沒有地址袋马，給存儲器分配地址的過程叫存儲器映射初澎，那什么叫寄存器映射?寄存器到底是什么?

　　在存儲器Block2

這塊區(qū)域，設(shè)計(jì)的是片上外設(shè)虑凛，它們以四個(gè)字節(jié)為一個(gè)單元碑宴，共32bit，每一個(gè)單元對應(yīng)不同的功能桑谍，當(dāng)我們控制這些單元時(shí)就可以驅(qū)動外設(shè)工作延柠。我們可以找到每個(gè)單元的起始地址，然后通過C

語言指針的操作方式來訪問這些單元锣披，如果每次都是通過這種地址的方式來訪問贞间，不僅不好記憶還容易出錯(cuò)贿条，這時(shí)我們可以根據(jù)每個(gè)單元功能的不同，以功能為名給這個(gè)內(nèi)存單元取一個(gè)別名增热，這個(gè)別名就是我們經(jīng)常說的寄存器整以，這個(gè)給已經(jīng)分配好地址的有特定功能的內(nèi)存單元取別名的過程就叫寄存器映射。

　　比如钓葫，我們找到GPIOB 端口的輸出數(shù)據(jù)寄存器ODR 的地址是0x4001 0C0C(至于這個(gè)地址如何找到可以先跳過悄蕾，后面我們會有詳細(xì)的講解)，ODR

寄存器是32bit础浮，低16bit有效帆调，對應(yīng)著16 個(gè)外部IO，寫0/1 對應(yīng)的的IO 則輸出低/高電平《雇現(xiàn)在我們通過C 語言指針的操作方式番刊，讓GPIOB 的16

個(gè)IO 都輸出高電平。

　　1 // GPIOB 端口全部輸出 高電平

　　2 *(unsigned int*)(0x4001 0C0C) = 0xFFFF;

　　0x4001 0C0C 在我們看來是GPIOB 端口ODR

的地址影锈，但是在編譯器看來芹务，這只是一個(gè)普通的變量，是一個(gè)立即數(shù)鸭廷，要想讓編譯器也認(rèn)為是指針枣抱，我們得進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，把它轉(zhuǎn)換成指針辆床，即(unsigned int

*)0x4001 0C0C佳晶，然后再對這個(gè)指針進(jìn)行 * 操作。剛剛我們說了讼载，通過絕對地址訪問內(nèi)存單元不好記憶且容易出錯(cuò)轿秧，我們可以通過寄存器的方式來操作。

　　1 // GPIOB 端口全部輸出 高電平

　　2 #define GPIOB_ODR (unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x0C)

　　3 * GPIOB_ODR = 0xFF;

　　為了方便操作咨堤，我們干脆把指針操作“*”也定義到寄存器別名里面菇篡。

　　1 // GPIOB 端口全部輸出 高電平

　　2#define GPIOB_ODR * (unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x0C)

　　3 GPIOB_ODR = 0xFF;

　　STM32 的外設(shè)地址映射

　　片上外設(shè)區(qū)分為三條總線，根據(jù)外設(shè)速度的不同一喘，不同總線掛載著不同的外設(shè)驱还，APB1掛載低速外設(shè)，APB2 和AHB

掛載高速外設(shè)凸克。相應(yīng)總線的最低地址我們稱為該總線的基地址铝侵，總線基地址也是掛載在該總線上的首個(gè)外設(shè)的地址。其中APB1

總線的地址最低触徐，片上外設(shè)從這里開始，也叫外設(shè)基地址狐赡。

　　1. 總線基地址

　　2. 外設(shè)基地址

　　總線上掛載著各種外設(shè)撞鹉，這些外設(shè)也有自己的地址范圍，特定外設(shè)的首個(gè)地址稱為“XX 外設(shè)基地址”，也叫XX 外設(shè)的邊界地址鸟雏。具體有關(guān)STM32F10xx

外設(shè)的邊界地址請參考《STM32F10xx 參考手冊》的2.3 小節(jié)的存儲器映射的表1：STM32F10xx 寄存器邊界地址享郊。

　　這里面我們以GPIO 這個(gè)外設(shè)來講解外設(shè)的基地址，GPIO 屬于高速的外設(shè) 孝鹊，掛載到APB2 總線上炊琉。

　　3. 外設(shè)寄存器

　　在XX 外設(shè)的地址范圍內(nèi)，分布著的就是該外設(shè)的寄存器又活。以GPIO 外設(shè)為例苔咪，GPIO是通用輸入輸出端口的簡稱，簡單來說就是STM32

可控制的引腳柳骄，基本功能是控制引腳輸出高電平或者低電平团赏。最簡單的應(yīng)用就是把GPIO 的引腳連接到LED 燈的陰極，LED 燈的陽極接電源耐薯，然后通過STM32

控制該引腳的電平舔清，從而實(shí)現(xiàn)控制LED 燈的亮滅。

　　GPIO

有很多個(gè)寄存器曲初，每一個(gè)都有特定的功能体谒。每個(gè)寄存器為32bit，占四個(gè)字節(jié)臼婆，在該外設(shè)的基地址上按照順序排列抒痒，寄存器的位置都以相對該外設(shè)基地址的偏移地址來描述。這里我們以GPIOB

端口為例目锭，來說明GPIO都有哪些寄存器评汰。

　　有關(guān)外設(shè)的寄存器說明可參考《STM32F10xx 參考手冊》中具體章節(jié)的寄存器描述部分，在編程的時(shí)候我們需要反復(fù)的查閱外設(shè)的寄存器說明痢虹。

　　這里我們以“GPIO 端口置位/復(fù)位寄存器”為例被去，告訴大家如何理解寄存器的說明。

　〗蔽ā①名稱

　　寄存器說明中首先列出了該寄存器中的名稱惨缆，“(GPIOx_BSRR)(x=A…E)”這段的意思是該寄存器名為“GPIOx_BSRR”其中的“x”可以為A-E，也就是說這個(gè)寄存器說明適用于GPIOA丰捷、GPIOB

至GPIOE坯墨，這些GPIO端口都有這樣的一個(gè)寄存器。

　〔⊥②偏移地址

　　偏移地址是指本寄存器相對于這個(gè)外設(shè)的基地址的偏移捣染。本寄存器的偏移地址是0x18，從參考手冊中我們可以查到GPIOA 外設(shè)的基地址為0x4001

0800 停巷，我們就可以算出GPIOA的這個(gè)GPIOA_BSRR 寄存器的地址為：0x4001 0800+0x18 ;同理耍攘，由于GPIOB

的外設(shè)基地址為0x4001 0C00榕栏，可算出GPIOB_BSRR 寄存器的地址為：0x4001 0C00+0x18 。其他GPIO端口以此類推即可蕾各。

　“谴拧③寄存器位表

　　緊接著的是本寄存器的位表，表中列出它的0-31 位的名稱及權(quán)限式曲。表上方的數(shù)字為位編號妨托，中間為位名稱，最下方為讀寫權(quán)限吝羞，其中w 表示只寫兰伤，r

表示只讀，rw 表示可讀寫脆贵。本寄存器中的位權(quán)限都是w医清，所以只能寫，如果讀本寄存器卖氨，是無法保證讀取到它真正內(nèi)容的会烙。而有的寄存器位只讀，一般是用于表示STM32

外設(shè)的某種工作狀態(tài)的筒捺，由STM32硬件自動更改柏腻，程序通過讀取那些寄存器位來判斷外設(shè)的工作狀態(tài)。

　∠悼浴④位功能說明

　　位功能是寄存器說明中最重要的部分五嫂，它詳細(xì)介紹了寄存器每一個(gè)位的功能肯尺。例如本寄存器中有兩種寄存器位沃缘，分別為BRy 及BSy，其中的y

數(shù)值可以是0-15则吟，這里的0-15表示端口的引腳號槐臀，如BR0、BS0 用于控制GPIOx 的第0 個(gè)引腳氓仲，若x 表示GPIOA水慨，那就是控制GPIOA的第0

引腳，而BR1敬扛、BS1 就是控制GPIOA 第1 個(gè)引腳晰洒。

　　其中BRy 引腳的說明是“0：不會對相應(yīng)的ODRx 位執(zhí)行任何操作;1：對相應(yīng)ODRx位進(jìn)行復(fù)位”。這里的“復(fù)位”是將該位設(shè)置為0

的意思啥箭，而“置位”表示將該位設(shè)置為1;說明中的ODRx 是另一個(gè)寄存器的寄存器位谍珊，我們只需要知道ODRx 位為1 的時(shí)候，對應(yīng)的引腳x 輸出高電平急侥，為0

的時(shí)候?qū)?yīng)的引腳輸出低電平即可(感興趣的讀者可以查詢該寄存器GPIOx_ODR 的說明了解)抬驴。所以炼七，如果對BR0 寫入“1”的話，那么GPIOx 的第0

個(gè)引腳就會輸出“低電平”布持，但是對BR0 寫入“0”的話，卻不會影響ODR0 位陕悬，所以引

　　腳電平不會改變题暖。要想該引腳輸出“高電平”，就需要對“BS0”位寫入“1”捉超，寄存器位BSy 與BRy 是相反的操作胧卤。

　　C 語言對寄存器的封裝

　　1. 封裝總線和外設(shè)基地址

　　在編程上為了方便理解和記憶，我們把總線基地址和外設(shè)基地址都以相應(yīng)的宏定義起來拼岳，總線或者外設(shè)都以他們的名字作為宏名枝誊。

　　首先定義了 “片上外設(shè)”基地址PERIPH_BASE，接著在PERIPH_BASE 上加入各個(gè)總線的地址偏移惜纸， 得到APB1 叶撒、APB2

總線的地址APB1PERIPH_BASE

、APB2PERIPH_BASE耐版，在其之上加入外設(shè)地址的偏移祠够，得到GPIOA-G的外設(shè)地址，最后在外設(shè)地址上加入各寄存器的地址偏移粪牲，得到特定寄存器的地址古瓤。一旦有了具體地址，就可以用指針讀寫腺阳。

　　該代碼使用 (unsigned int *) 把GPIOB_BSRR

宏的數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成了地址落君，然后再用“*”號做取指針操作，對該地址的賦值亭引，從而實(shí)現(xiàn)了寫寄存器的功能绎速。同樣，讀寄存器也是用取指針操作痛侍，把寄存器中的數(shù)據(jù)取到變量里朝氓，從而獲取STM32

外設(shè)的狀態(tài)。

　　2. 封裝寄存器列表

　　用上面的方法去定義地址主届，還是稍顯繁瑣赵哲，例如GPIOA-GPIOE

都各有一組功能相同的寄存器，如GPIOA_ODR/GPIOB_ODR/GPIOC_ODR

等等君丁，它們只是地址不一樣枫夺，但卻要為每個(gè)寄存器都定義它的地址。為了更方便地訪問寄存器绘闷，我們引入C 語言中的結(jié)構(gòu)體語法對寄存器進(jìn)行封裝橡庞。

　　這段代碼用typedef 關(guān)鍵字聲明了名為GPIO_TypeDef 的結(jié)構(gòu)體類型较坛，結(jié)構(gòu)體內(nèi)有7 個(gè)成員變量，變量名正好對應(yīng)寄存器的名字扒最。C

語言的語法規(guī)定丑勤，結(jié)構(gòu)體內(nèi)變量的存儲空間是連續(xù)的，其中32 位的變量占用4 個(gè)字節(jié)吧趣，16 位的變量占用2 個(gè)字節(jié)法竞。

　　也就是說，我們定義的這個(gè)GPIO_TypeDef 强挫，假如這個(gè)結(jié)構(gòu)體的首地址為0x40010C00(這也是第一個(gè)成員變量CRL 的地址)岔霸，

那么結(jié)構(gòu)體中第二個(gè)成員變量CRH 的地址即為0x4001 0C00 +0x04 ，加上的這個(gè)0x04 俯渤，正是代表CRL 所占用的4

個(gè)字節(jié)地址的偏移量呆细，其它成員變量相對于結(jié)構(gòu)體首地址的偏移，在上述代碼右側(cè)注釋已給八匠。

　　這樣的地址偏移與STM32 GPIO

外設(shè)定義的寄存器地址偏移一一對應(yīng)絮爷，只要給結(jié)構(gòu)體設(shè)置好首地址，就能把結(jié)構(gòu)體內(nèi)成員的地址確定下來臀叙，然后就能以結(jié)構(gòu)體的形式訪問寄存器略水。

　　這段代碼先用GPIO_TypeDef 類型定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體指針GPIOx，并讓指針指向地址GPIOB_BASE(0x4001

0C00)劝萤，使用地址確定下來渊涝，然后根據(jù)C 語言訪問結(jié)構(gòu)體的語法，用GPIOx->ODR 及GPIOx->IDR 等方式讀寫寄存器床嫌。

　　最后跨释，我們更進(jìn)一步，直接使用宏定義好GPIO_TypeDef

類型的指針厌处，而且指針指向各個(gè)GPIO端口的首地址鳖谈，使用時(shí)我們直接用該宏訪問寄存器即可。

　　這里我們僅是以GPIO 這個(gè)外設(shè)為例阔涉，給大家講解了C

語言對寄存器的封裝缆娃。以此類推，其他外設(shè)也同樣可以用這種方法來封裝瑰排。好消息是贯要，這部分工作都由固件庫幫我們完成了，這里我們只是分析了下這個(gè)封裝的過程椭住，讓大家知其然崇渗，也只其所以然。

stm32視頻學(xué)習(xí)資料

STM32可以這樣玩

http://www.makeru.com.cn/live/4034_1460.html?s=45051

分析STM32的的開發(fā)方式

http://www.makeru.com.cn/live/3523_1673.html?s=45051

釋放潛能：學(xué)習(xí)效率提升、編程能力提升

http://www.makeru.com.cn/live/3507_1276.html?s=45051

從單片機(jī)到嵌入式linux我們需要做什么

http://www.makeru.com.cn/live/5413_1994.html?s=45051

stm32 如何用DMA搬運(yùn)數(shù)據(jù)

http://www.makeru.com.cn/live/detail/1484.html?s=45051

（STM32中斷系統(tǒng)）

http://www.makeru.com.cn/live/1392_1124.html?s=45051

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