故事很多，我打算用一輩子來跟你講，你準(zhǔn)備好了嗎？(狗頭

沒必要一次看完，多看幾遍消化消化。

所有操作,最終目的都是操作寄存器

stm32編程實(shí)質(zhì)上是修改寄存器的32位的具體的值

單片機(jī)

sfr P0=0x80; //關(guān)鍵字sfr 聲明地址和名稱的映射

P0=0x00; //將0x00賦值給P0口的8位(51單片機(jī)一組IO為8位)

STM32

GPIOA->ODR=0x00000000 //為GPIOA的ODR寄存器地址賦值0x00000000

什么是寄存器？

寄存器是中央處理器內(nèi)的組成部分,它可以從其他寄存器，或者內(nèi)存中獲取指令，地址，數(shù)據(jù)然后給CPU用，有時(shí)候 由于內(nèi)存太慢，內(nèi)存和寄存器之間要加一個(gè)叫Cache的東西，為了彌補(bǔ)內(nèi)存的不足，內(nèi)存-》Cache-》寄存器-》CPU。

指令、地址寄存器與數(shù)據(jù)寄存器都類似，里邊存放的都是0和1，畢竟單片機(jī)也只認(rèn)識(shí)機(jī)器碼，機(jī)器碼都是0或1，只是特別的規(guī)定下，數(shù)據(jù)寄存器里面存放的0和1表示數(shù)據(jù)，指令寄存器里存放的表示指令。

既然有不同的寄存器，那CPU怎么去區(qū)分這些寄存器？

---通過地址，STM32給不同的寄存器分配了不同的地址。

怎么找到某個(gè)寄存器的地址？---查看數(shù)據(jù)手冊(cè)

補(bǔ)充：32位cpu代表了什么，stm32也是32位

代表的是數(shù)據(jù)總線32位，也就是說cpu一次可以處理32位數(shù)據(jù)，而上面我們說了，cpu要從寄存器取數(shù)據(jù)，所以它寄存器也是32位的，所以32位代表什么？代表它的寄存器是32位的。

敲黑板：stm32的寄存器是32位的，都是存儲(chǔ)8位16進(jìn)制的數(shù)或者32位2進(jìn)制的01數(shù)字。

什么是地址映射？

所謂地址映射，就是將芯片上的寄存器 甚至I/O等資源與地址建立一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。

如果某地址對(duì)應(yīng)著某寄存器，我們就可以運(yùn)用C語言的指針來尋址并修改這個(gè)地址上的內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)修改該寄存器的內(nèi)容。

所以我們能操作IO資源(如引腳)的根本原因是，這些引腳由于地址映射與地址建立了對(duì)應(yīng)關(guān)系，而 部分地址 又和 寄存器建立了對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以，我們說操作某些資源就是操作某些寄存器應(yīng)該不難理解了

IO資源---地址---寄存器

正是因?yàn)轭^文件中有了對(duì)于各種 寄存器 和 I/O端口 的地址映射，我們才可以在51單片機(jī)程序中方便地使用P2^0 =0xFF; TMOD =0xFF等賦值句子對(duì)寄存器進(jìn)行配置，從而控制單片機(jī)。

我們可以看出地址才最重要的紐帶，那么我們?cè)趺慈ピL問地址，能訪問多少？怎么抽象出地址這一概念的?是不是得有一些東西支撐？這個(gè)東西就是地址總線。cpu通過地址總線訪問地址，我們操作地址當(dāng)然也是通過地址總線啦，因?yàn)槲覀儾僮髦鳦PU嘛(滑稽)，假如一個(gè)芯片有32根地址總線，每根線有兩種狀態(tài)(0/1)所以32根能表示2^32個(gè)狀態(tài)，一個(gè)狀態(tài)代表一個(gè)地址，所以這一共有4G的地址能表示(訪問)。

2^10 = 1024 = 1Kb

2^30 = 1024x1024x1024= 1024*(1024*1kb) = 1024Mb = 1G

2^32 = 1G x 4= 4G

APB2總線就是指特定的一段地址，如：0x4001 0000—XXXX

然后官方書上有段話，大致意思：你能理解這句話的深刻含義嗎？

程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、寄存器和輸入輸出端口 被 組織在同一個(gè)4GB的線性地址空間內(nèi)。

說到映射大家可能就會(huì)想到函數(shù)映射，腦海里會(huì)有一個(gè)畫面：左邊一個(gè)集合中的某個(gè)元素“射”出一條帶箭頭的直線指向右邊的集合的某個(gè)元素。如果你高數(shù)或離散數(shù)學(xué)再好一點(diǎn)兒的話會(huì)想到單射、雙射、滿射、恒等映射(你要是這個(gè)都想到了，那你牛B！)……其實(shí)外圍設(shè)備的內(nèi)存映射原理是一樣的，只不過左邊的集體變成了CPU，右邊的集合變成了外圍設(shè)備，那條帶箭頭的線就是連接CPU和外設(shè)地址引腳的地址總線。

學(xué)習(xí)stm32最困難的地方，就是理解功能對(duì)應(yīng)的寄存器的邏輯關(guān)系，甚至一個(gè)簡單的功能往往是多個(gè)寄存器的調(diào)用的結(jié)果，理解寄存器之間的關(guān)系，學(xué)會(huì)查看寄存器的值。

以GPIOA為例說明STM32寄存器和名稱的映射

GPIOA下的某個(gè)寄存器,掛載在GPIOA下,地址為GPIOA基地址+偏移量

GPIOA掛載在APB2總線,地址為APB2總線基地址+GPIOA偏移量

ABP2掛載加外設(shè)基地址,地址為外設(shè)基地址+ABP2偏移量

源碼中可以找到：

//外部總線基地址 8位16進(jìn)行不剛好是32位2進(jìn)制嗎？---地址總線的作用別忘了

#define PERIPH_BASE ((uint32_t)0x40000000)

//APB2基地址=外部總線基地址+偏移量

#define APB2PERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x10000)

//GPIOA基地址=APB2基地址+偏移量

#define GPIOA_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x0800)

//GPIOA將地址順序分配給7個(gè)32位寄存器(結(jié)構(gòu)體分配)

#define GPIOA ((GPIO_TypeDef*)GPIOA_BASE)

/將寄存器地址映射到7個(gè)32位寄存器,分別控制

typedef struct

{

IO unit32_t CRL;

IO unit32_t CRH;

IO unit32_t ODR;

IO unit32_t IDR;

IO unit32_t BSRR;

IO unit32_t BRR;

IO unit32_t LCKR;

}GPIO_TypeDef;

關(guān)于寄存器的都說了，怎么查寄存器的地址呢？

上面說了利用參考手冊(cè)找，參考手冊(cè)網(wǎng)盤鏈接在文末

假如你想讀取PB3引腳的電平

第一步 找到GPIOB的基地址：(以后找就來這)

第二步找到端口輸入寄存器的地址偏移(結(jié)論是0x4001 0C00+8 = 0x4001 0C08)，地址偏移上面寫著 8，PB3的數(shù)據(jù)位于從右往左數(shù)第4個(gè) 即IDR3

這張圖片包含了很多信息，首先這兩行表示的是一個(gè)寄存器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，上面一行告訴我們保留，就是放著不用，始終讀為0，而下面就是0～15個(gè)引腳位置，最下面的r的意思是只讀，不能寫

總結(jié)：PB3的輸入數(shù)據(jù)位于0x4001 0C08這個(gè)地址上，這個(gè)地址上所存放數(shù)據(jù)的右起第4個(gè)位就是PB3引腳 對(duì)應(yīng) 的高低電平

我們可以簡單粗暴地直接訪問這個(gè)地址：

unsigned int *pGPIOB_IDR = (unsigned int *)0x40010C08;

unsigned char PB3 = *pGPIOB_IDR & 0x8;//取出從右往左數(shù)的第4位

直接訪問的操作并不好用，每操作一個(gè)寄存器就必須去查看數(shù)據(jù)手冊(cè)，然后找找這個(gè)寄存器的地址。

意法半導(dǎo)體公司為了方便大家使用，就把這些寄存器都起了一目了然的名字，把寄存器與地址映射關(guān)系放在他們提供的頭文件里。這個(gè)文件就是stm32f10x.h。(我們上面地址映射那段講到的知識(shí)又用到了，現(xiàn)在是讀這段話是不是覺得理所當(dāng)然，是不是知道自己再做什么？而不是無腦比著其他代碼寫)

直接操作寄存器來點(diǎn)亮LED。

我的板子對(duì)應(yīng)的LED是PB8。首先要配置時(shí)鐘使能。

為什么配置時(shí)鐘？為了省電，默認(rèn)的時(shí)鐘都是關(guān)閉的。配置STM32的任何資源前，都必須首先使能時(shí)鐘。配置哪個(gè)時(shí)鐘？

時(shí)鐘的信息在參考手冊(cè)里邊，參考手冊(cè)十分巨大，不用通讀，就像一個(gè)字典，需要什么查什么。

時(shí)鐘控制名字叫做RCC，屬于AHB總線。GPIOB屬于APB2。

下圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以看到時(shí)鐘的從屬關(guān)系，此圖位于手冊(cè)P25頁，十分重要。可以看出AHB總線包含RCC時(shí)鐘控制，GPIO是屬于APB2的。

我們已經(jīng)知道，GPIO端口B的地址從0x4001 0C00開始。接下來只尋找時(shí)鐘使能寄存器的地址：

復(fù)位和時(shí)鐘控制RCC的地址從0x4002 1000開始。

可以在6.3.7小節(jié)找到APB2外設(shè)時(shí)鐘使能寄存器(RCC_APB2ENR)，偏移地址是0x18,所以APB2的地址就是0x4002 1018。

看手冊(cè)RCC_APB2ENR，位3是IOPBEN---IO端口B時(shí)鐘使能，就是我們想要的。把RCC_APB2ENR的位3賦值為1，就是開啟GPIOB時(shí)鐘。配置為通用輸出

既然叫做IO，那么肯定就是可以輸入，可以輸出，到底是輸入還是輸出呢？

控制LED需要輸出高電平或是低電平，所以需要配置為輸出。

一個(gè)STM32的IO需要4個(gè)位來配置，所以一個(gè)32位的寄存器最大只能配置8個(gè)IO。STM32中，用端口配置低寄存器(GPIOx_CRL)來配置引腳Px0-Px7, 用端口配置高寄存器(GPIOx_CRH)來配置引腳Px8-Px15。

配置引腳PB8，使用的寄存器是GPIOB_CRH。下面我們來尋找這個(gè)寄存器的地址。

因?yàn)槭荘B8所以要配置對(duì)應(yīng)的：CNF8和MODE8

關(guān)于此寄存器的說明位于8.2.2小節(jié)。先看標(biāo)題GPIOx，表示PA,PB，PC直到PE都能用。

偏移地址是0x04，意思是在基地址的基礎(chǔ)上再加0x04，所以，對(duì)于GPIOB來說就是0x4001 0c04。如果配置PB0-PB7,那么需要的寄存器是低位的寄存器GPIOB_CRL，它的地址是0x4001 0c00。我們需要配置的寄存器是GPIOB_CRH。

找到需要操作的寄存器后，把它配置為通用輸出。

復(fù)位值是0x4444 4444，并不是0x0000 0000。所謂的復(fù)位值，就是指如果沒有操作這個(gè)寄存器時(shí)，寄存器存放的默認(rèn)值。復(fù)位值按位拆分0x4 = 0b0100，0x表示16進(jìn)制，0b表示二進(jìn)制，也就是默認(rèn)CNF 01，MODE 00,是浮空輸入。

我們需要的是輸出高低電平，所以要設(shè)置為輸出。輸出模式又有好幾種輸出：

推挽輸出:可以輸出高,低電平,連接數(shù)字器件；推挽結(jié)構(gòu)一般是指兩個(gè)三極管分別受兩互補(bǔ)信號(hào)的控制,總是在一個(gè)三極管導(dǎo)通的時(shí)候另一個(gè)截止。

開漏輸出：輸出端相當(dāng)于三極管的集電極，要得到高電平狀態(tài)需要上拉電阻才行，適合于做電流型的驅(qū)動(dòng),其吸收電流的能力相對(duì)強(qiáng)(一般20ma以內(nèi))。

開漏是需要外接上拉電阻才可以輸出高電平的，這里并不適合。所以需要設(shè)置為推挽輸出。

功能是否是復(fù)用呢？復(fù)用的意思是有別的功能在這個(gè)腳上，比如USB，CAN，串口等，所以這些個(gè)腳就可能有多個(gè)功能。暫時(shí)講多了反而會(huì)迷惑，等用到了這些功能再講解，我直接告訴大家，PB8沒有復(fù)用。

所以配置為輸出模式，通用推挽輸出。速度暫時(shí)不關(guān)注，隨便填寫一個(gè)50MHz吧，其它速度當(dāng)然也可以。所以設(shè)置GPIOB_CRH的MODE8與CNF8為0b0011,即0x3。此寄存器中其它的位暫時(shí)不做修改，使用默認(rèn)值，也就是GPIOB_CRH設(shè)置為：0x4444 4443。點(diǎn)亮LED需要輸出低電平

在單片機(jī)的編程中，要想做某件事，必須尋找相應(yīng)的寄存器。

在8.2.4小節(jié)，可以找到端口輸出數(shù)據(jù)寄存器(GPIOx_ODR)，就是我們需要的。我們需要輸出0。但是中文手冊(cè)有一個(gè)小小的BUG，0x0C寫成了0Ch，可以參考英文原版。得知地址的偏移是0x0C，所以這個(gè)數(shù)據(jù)寄存器的地址就是0x4001 0C0C，把第8位寫為0就行。默認(rèn)就是0，但是也得學(xué)一下怎么寫，萬一是高電平點(diǎn)亮呢。

使用直接賦值的方式寫寄存器的地址

在搞清楚我們要用的幾個(gè)寄存器的地址，以及寄存器中需要裝填的數(shù)值以后，現(xiàn)在用一個(gè)簡單粗暴的方法來操作這些寄存器——直接操作。(注意，這段代碼不是實(shí)用的代碼，只是為了寫出一個(gè)最簡單的LED，有些部分是不可取的。)將main函數(shù)修改為：

int main(void)

{

unsigned int *pRCC_APB2ENR = (unsigned int *)0x40021018;

unsigned int *pGPIOB_CRH = (unsigned int *)0x40010c04;

unsigned int *pGPIOB_ODR = (unsigned int *)0x40010c0c;

*pRCC_APB2ENR = 0x00000008;

*pGPIOB_CRH = 0x44444443;

*pGPIOB_ODR = 0x00000000;

return 0;

}

C語言總是從main函數(shù)開始執(zhí)行。

定義幾個(gè)指針，指向剛剛看到的地址。對(duì)于編譯器來說，它并不知道0x40021018代表的是數(shù)據(jù)還是指針，所以用(unsigned int *)作強(qiáng)制的類型轉(zhuǎn)換，告訴編譯器0x40021018是個(gè)指針。指針可以理解為地址。操作指針，把這些地址存放的值修改。

我們寫了一段另類的代碼，直接操作寄存器的地址，就是想得到這么一個(gè)結(jié)論：不論代碼怎么寫，不論是寄存器，庫函數(shù)，還是其他的操作系統(tǒng)，要在STM32F103這個(gè)單片機(jī)點(diǎn)亮LED燈，肯定需要把時(shí)鐘和GPIO這幾個(gè)相關(guān)的特殊地址，進(jìn)行賦值或修改數(shù)值的操作。有點(diǎn)像打籃球，不論進(jìn)攻時(shí)有怎樣花哨的運(yùn)球與傳切配合，最后都要完成把球放入籃筐的動(dòng)作，才能得分。

參考手冊(cè)第10版：

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的crh寄存器_STM32 学习笔记(寄存器)---2的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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