C語言訪問存儲器的方法

在單片機中我們經常需要訪問某個指定的寄存器或者到指定的RAM地址，在本文為簡單描述，下文所說的存儲器可指：寄存器，RAM等。

01、宏定義：

定義一個宏，將地址值轉化為C指針，然后取這個指針指向的內容，這樣就可以訪問存儲了，代碼如下：

#define SDA_DIR_REG *(__IO uint32_t *)SDA_MOD_OFFSET

分析：

(__IOuint32_t *)SDA_MOD_OFFSE 是強制類型轉換強制轉換為指針

*(__IOuint32_t *)SDA_MOD_OFFSET 取這個指針里內容。

這是一種很簡單實用的方法，對於訪問某個寄存器是很長好用的。

舉例：

*(__IOuint16_t *) (((uint32_t)0x60020000) )

(((uint32_t)0x60020000))是32位的IO地址(物理地址,硬件上設定的,不可修改) *(__IO uint16_t*)是讀取該地址的參數值,其值為16位參數。

實際上是讀取0x60020000寄存器的參數,或者可以說是這個IO口現在的狀態。

02、結構體：

將存儲器定義為一種數據結構，然后定義一個指向結構體的指針。

符合CMSIS的設備驅動庫就是這樣做的

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)

大家看着上面的代碼應該很熟悉，這就是我在ST給的標准外設庫中復制的，這也是CMSIS標准的驅動發方式。

我在《STM32驅動LCD實戰》文中就是使用這種方式驅動操作LCD。代碼如下。

typedef struct
{
uint8 LCD_CMD;//用於LCD命令操作
uint8 LCD_DATA;//用於LCD數據操作
} LCD_TypeDef;
#define LCD_BASE ((uint32_t)(0x60000000 | 0x0000FFFF))
#define LCD ((LCD_TypeDef *) LCD_BASE)

詳解如下：

LCD->LCD_CMD :是地址((uint32_t)(0x60000000| 0x0000FFFF))上的數據

LCD->LCD_DATA:是地址((uint32_t)(0x60000000| 0x00010000))上的數據

這種驅動方式更加簡潔，代碼結構化。個人也更喜歡這種方式。

03、對比

方法1：簡單，但是生成代碼效率低，因為寄存器的地址值都會被存儲為常量，代碼體積會變大。由於需要訪問的更多寄存器來設置地址值，運行速度會更低。不過，若外設控制代碼值操作1個寄存器，效率就和方法2相同了

方法2：允許外設中的多個寄存器共用一個常量作為基地址。訪問每個寄存器時可以用立即數偏移尋址模式。