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主题:STM32入门系列-STM32外设地址映射

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。

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。如下图所示。

 

 

 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。

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。嵌入式物联网智能硬件等系统学习企鹅意义气呜呜吧久零就易, 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外设基地址如下图所示。

 

 从图中可以知道,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。

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,如下图所示。

 

  这里就以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。 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。首先我们需要打开参考手册,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,如下图所示。

  下面我们就对上图进行分析,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0x40011000,那么本寄存器GPIOx_BSRR地址=0x40011000+0x10=0x40011010。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。感兴趣的可以查询该寄存器GPIOx_ODR的说明来了解。

    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。


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