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STM32 外设地址映射管理硬件基地址和偏移地址

时间:2019-10-05 00:57:41      阅读:693      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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片上外设区分为四条总线,根据外设速度的不同,不同总线挂载着不同的外设, APB1 挂载低速外设,APB2 和 AHB 挂载高速外设。相应总线的最低地址我们称为该总线的基地址,总线基地址也是挂载在该总线上的首个外设的地址。APB1 总线的地址最低,因此片上外设就从这这个地址开始,也称外设基地址。

(1)总线基地址

从存储器映射那张图的 Block2 可以看到,分为 4 大块,每块都有一个起始地址,这个起始地址就是基地址,然后到下一块起始地址的时候就会和前一块地址出现偏差,这个差值就是偏移量,即相对基地址的偏移量。如图5.3.1 所示。

技术图片

从上图可以看到 APB1 总线基地址是 0x4000 0000,相对外设基地址的偏移量是 0,所以此总线也是外设 Block2 的基地址。

(2)外设基地址

每条总线上都会挂接着很多的外设,这些外设也会有自己的地址范围,XXX 外设的首个地址即最低地址就是 XXX 外设的基地址,也称作 XXX 边界地址。有关 STM32F1xx 外设的具体边界地址可以参考《STM32F1xx 中文参考手册》P28 页,里面有详细的介绍。这里我们就以 GPIO 外设来讲解外设基地址。其他的外设也是同样分析。GPIO 外设基地址如图 5.3.2 所示。

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从图 5.3.2 可以知道,外设 GPIOx 都是挂接在 APB2 总线上,属于高速的外设,而 APB2 总线的基地址是 0x4001 0000,故 GPIOA 的相对 APB2 总线的地址偏移是 800。

(3)外设寄存器地址

XXX 外设的寄存器就分布在其对应的外设地址范围内。这里我们以 GPIO 外设为例,GPIO 是通用输入输出端口的简称,可以通过软件来控制其输入和输出。GPIO 有很多个寄存器,每一个都有特定的功能。每个寄存器为 32bit,占四个字节,这些寄存器都是按顺序依次排列在外设的基地址上。寄存器的位置都以相对该外设基地址的偏移地址来描述。这里我们以 GPIOC 端口为例,来说明 GPIO都有哪些寄存器,如图 5.3.3 所示。

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这里我们就以 GPIOC_BSRR 寄存器来教大家如何看《STM32F1xx 中文参考手册》内寄存器的说明。大家如果想要了解更多的寄存器内容,可以参考《STM32F1xx中文参考手册》相应寄存器外设部分。

首先我们需要打开 STM32 中文参考手册,然后找到 GPIO 外设章节,里面会有一个 GPIO 寄存器,只要找到我们所要查找的寄存器即可,如图 5.3.4 所示。

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下面我们就对图 5.3.4 进行分析,带领大家这么获取其中的信息。

A.红色框 4 表示的我们所查找寄存器的名称,寄存器 GPIOx_BSRR 内的 x 表示的是 STM32GPIO 端口,范围是 A-E,也就是说在 GPIOA、GPIOB 等端口中都有这个寄存器。

B.红色框 5 表示的是相对 GPIOx 地址的偏移值,比如现在我们使用的是GPIOC 外设,其基地址是 0x4001 1000,那么本寄存器 GPIOx_BSRR 地址=0x40011000+0x10=0x4001 1010。对于其他的 GPIO 外设也是一个原理。

C.红色框 6 和 7 表示的是寄存器的位表。其中 6 表示寄存器编号,因为一个寄存器是 32bit,所以范围是 0-31。7 表示的是相应位的权限,w:只写,r:只读,rw:可读可写。本寄存器位权限是 w,所以只能写,如果试图读本寄存器,是无法保证读取到它真正内容的。而有的寄存器位权限为只读,一般是用于表示STM32 外设的某种工作状态的,由 STM32 硬件自动更改,通过读取那些寄存器位来判断外设的工作状态。

D.红色框 8 是寄存器位功能说明。这个也是寄存器说明中最重要的部分,它详细介绍了寄存器每一个位的功能。例如本寄存器中有两种寄存器位,分别为BRy 及 BSy,其中的 y 数值表示的是管脚号,可以是 0-15。如 BR0、BS0 用于控制 GPIOx 的第 0 个引脚,若 x 表示 GPIOC,那就是控制 GPIOC 的第 0 引脚,而 BR1、BS1 就是控制 GPIOC 第 1 个引脚。

其中 BRy 引脚的说明是“ 0:不会对相应的 ODRx 位执行任何操作; 1:对相应 ODRx 位进行复位”。这里的“复位”是将该位设置为 0 的意思,而“置位”表示将该位设置为 1;说明中的 ODRx 是另一个寄存器的寄存器位,我们只需要知道 ODRx 位为 1 的时候,对应的引脚 x 输出高电平,为 0 的时候对应的引脚输出低电平即可(感兴趣的读者可以查询该寄存器 GPIOx_ODR 的说明了解)。所以,如果对 BR0 写入“ 1”的话,那么 GPIOx 的第 0 个引脚就会输出“低电平”,但是对 BR0 写入“ 0”的话,却不会影响 ODR0 位,所以引脚电平不会改变。要想该引脚输出“高电平”,就需要对“ BS0”位写入“ 1”,寄存器位 BSy 与 BRy 是相反的操作。

STM32 外设地址映射管理硬件基地址和偏移地址

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原文地址:https://www.cnblogs.com/cfas/p/11623605.html

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