前言

有過51單片機開發經歷的朋友應該都對51的IO口或一些特殊寄存器可以直接按位操作的方式不陌生吧，那么在stm32中有沒有類似的操作呢，答案是肯定的，本節將給大家介紹如何在STM32中實現位帶操作。

在《ARM Cortex-M3權為指南》中的第87頁對位帶操作如下描述：

位帶操作

支持了位帶操作后，可以使用普通的加載/存儲指令來對單一的比特進行讀寫。在 CM3中，有兩個區中實現了位帶。其中一個是 SRAM 區的最低 1MB 范圍，第二個則是片內外設區的最低 1MB 范圍。這兩個區中的地址除了可以像普通的 RAM 一樣使用外，它們還都有自己的“位帶別名區”，位帶別名區把每個比特膨脹成一個 32 位的字。當你通過位帶別名區訪問這些字時，就可以達到訪問原始比特的目的。

位帶區與位帶別名區的膨脹關系圖 A

位帶區與位帶別名區的膨脹對應關系圖 B

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示例詳解

基于硬件平臺： STM32F10C8T6最小系統板， MCU 的型號是?STM32F103c8t6, 使用stm32cubemx 工具自動產生的配置工程，使用KEIL5編譯代碼。

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本示例所用的最小系統板原理圖：

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關于CUBEMX工具及KEIL工具的操作將不再細講，如果還有不熟悉的可以查看之前的教程文檔。下面直接介紹工程配置：

系統時鐘樹

定時器配置

引腳配置

中斷配置（保持默認）

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工程代碼

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本節以stm32f103芯片為例，關于位帶操作的基本說明/舉例(可參看《ARM Cortex-M3權為指南》):

位帶操作的概念其實30年前就有了，那還是8051 單片機開創的先河。如今，CM3 將此能力進化，這里的位帶操作是 8051 位尋址區的威力大幅加強版。

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CM3 使用如下術語來表示位帶存儲的相關地址

z 位帶區： 支持位帶操作的地址區

z 位帶別名： 對別名地址的訪問最終作用到位帶區的訪問上（注意：這中途有一個對

地址映射過程）

在位帶區中，每個比特都映射到別名地址區的一個字——這是只有 LSB 有效的字。當一個別名地址被訪問時，會先把該地址變換成位帶地址。對于讀操作，讀取位帶地址中的一個字，再把需要的位右移到 LSB，并把 LSB 返回。對于寫操作，把需要寫的位左移至對應的位序號處，然后執行一個原子的“讀－改－寫”過程。

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支持位帶操作的兩個內存區的范圍是：

0x2000_0000‐0x200F_FFFF（SRAM 區中的最低 1MB）

0x4000_0000‐0x400F_FFFF（片上外設區中的最低 1MB）

對于 SRAM 位帶區的某個比特，記它所在字節地址為 A, 位序號為 n(0<=n<=7)，則該比特在別名區的地址為：

AliasAddr＝ 0x22000000+((A‐0x20000000)*8+n)*4 =0x22000000+ (A‐0x20000000)*32 + n*4

對于片上外設位帶區的某個比特，記它所在字節的地址為 A,位序號為 n(0<=n<=7)，則該比特在別名區的地址為：

AliasAddr＝ 0x42000000+((A‐0x40000000)*8+n)*4 =0x42000000+ (A‐0x40000000)*32 + n*4

上式中，“*4”表示一個字為 4 個字節，“*8”表示一個字節中有 8 個比特。

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對于 SRAM 內存區，位帶別名的重映射如表 5.2 所示：

表 5.2 SRAM 區中的位帶地址映射

位帶區 ????????等效的別名地址

0x20000000.0 0x22000000.0

0x20000000.1 0x22000004.0

0x20000000.2 0x22000008.0

…

0x20000000.31 0x2200007C.0

0x20000004.0 0x22000080.0

0x20000004.1 0x22000084.0

0x20000004.2 0x22000088.0

…

0x200FFFFC.31 0x23FFFFFC.0

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對于片上外設，映射關系如下表所示：

表 5.3 SRAM 區中的位帶地址映射

位帶區 ????????等效的別名地址

0x40000000.0 0x42000000.0

0x40000000.1 0x42000004.0

0x40000000.2 0x42000008.0

…

0x40000000.31 0x4200007C.0

0x40000004.0 0x42000080.0

0x40000004.1 0x42000084.0

0x40000004.2 0x42000088.0

…

0x400FFFFC.31 0x43FFFFFC.0

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在main.c中加入如下圖所示代碼：

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編譯工程，下載程序看效果，可以看到LED(PC13引腳驅動)亮500ms滅500ms交替進行，查看PC13引腳上的波形：

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通過上面的實例，我們成功地通過使用位帶別名地址實現對寄存器中位的操作程，成功控制PC13引腳來控制LED的亮滅。是不是很簡單，對于在SRAMSRAM 內存區，通過位帶別名同樣可以輕易實現對位操作，有興趣的同學可以自行實險一下。

OK,本期實驗完成！下期見！同時如果大家有什么疑問或是有想了解的其它內容，也歡迎大家留言！！最后喜歡這個公眾號的同學們記得加關注了，會有不定期技術干貨推出！！

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的STM32 进阶教程 8 - 位带操作的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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