1. 指针和内存

假如我们知道一个寄存器GPIOH_ODR的地址是 0x4002 1C14， 该寄存器是32bit，低16bit有效，对应着 16 个外部 IO，对应位写0/1代表输出低/高电平。我们可以通过指针去访问该地址，从而控制IO口输出。例如：

 

     unsigned int *p = ( unsigned int * )( 0x4002 1C14 );

 

     *p = 0xFFFF;

 

 亦可简写为：

 

*(volatile unsigned int *)( 0x4002 1C14) = 0xFFFF;

 

我们还可以通过宏定义的方式来操作:

 

#define GPIOH_ODR  (*(volatile unsigned int *)(0x4002 1C14))

 

GPIOH_ODR=0xFFFF;

 

2. #if

#if和#endif是一组同时使用的，叫做条件编译指令。#if与#define、#include等指令一样是由预处理器这个强大的工具处理的，预处理器可以在编译前处理c程序。在STM32中，相近平台的编程处理相近，一个库可能支持多个平台，但是平台间也有差异，通过条件编译指令进行编译选择。

 

 

3. #define

#define是 C语言 和 C++ 中的一个预处理指令，其中的“#”表示这是一条预处理命令·。凡是以“#”开头的均为预处理命令，“define”为宏定义命令，“标识符”为所定义的宏名。#define的部分运行效果类似于word中的ctrl+F替换，与常量const相比有着无法替代的优势。

 

4. 结构体内存对齐

一组寄存器（同一外设下的不同功能寄存器）具有相同的基地址，不同的偏移地址。比如：每个通用 I/O 端口包括 4 个 32 位配置寄存器（ GPIOx_MODER、 GPIOx_OTYPER、GPIOx_OSPEEDR 和 GPIOx_PUPDR）、 2 个 32 位数据寄存器（GPIOx_IDR 和GPIOx_ODR）、 1 个 32 位置位/复位寄存器 (GPIOx_BSRR)、 1 个 32 位锁定寄存器(GPIOx_LCKR) 和 2 个 32 位复用功能选择寄存器（ GPIOx_AFRH 和 GPIOx_AFRL）。

 

同组GPIO的基地址相同，但是偏移地址不同。如下图：

 

 

常规映射可通过：

 

#define GPIOH_MODER   (*(volatile unsigned int *)(0x4002 1C14 + 0x00 ))

 

#define GPIOH_OTYPER   (*(volatile unsigned int *)(0x4002 1C14 + 0x04 ))

 

#define GPIOH_OSPEEDR   (*(volatile unsigned int *)(0x4002 1C14 + 0x08)

 

#define GPIOH_PUPDR  (*(volatile unsigned int *)(0x4002 1C14 + 0x0C ))

 

……

 

此方法可以解决映射，但是操作繁琐不便。

 

可通过寄存器分组及内存对齐，以组为一个对象抽象结构体，通过内存对齐，确定排序方式及单属性字节长度。通过结构体指针直接访问基地址，即解决映射问题，后期访问也方便。如下图：

 

 

5. enum

enum是计算机编程语言中的一种数据类型。枚举类型：在实际问题中，有些变量的取值被限定在一个有限的范围内。取值范围闭环，并结合其他方式判断取值是否合法。

6. typedef

C语言允许为一个数据类型起一个新的别名，就像给人起“绰号”一样。起别名的目的不是为了提高程序运行效率，而是为了编码方便，或者简化复杂类型的理解。例如有一个结构体的名字是 student，要想定义一个结构体变量就得这样写：

 

struct student STU;

 

或者：

 

 

7. 结构体传参

在函数参数传递过程中，如果函数有多个参数需要传递，并且参数之间存在某种关联时，一般定义一个传参结构体进行参数传递。下面我们以GPIO为例进行说明。

 

每个通用 I/O 端口包括 4 个 32 位配置寄存器（ GPIOx_MODER、 GPIOx_OTYPER、GPIOx_OSPEEDR 和 GPIOx_PUPDR），分别控制工作方式、开漏推挽、上拉下拉、工作速度等。

 

如果需要进行IO口初始化，那么函数最基本需要四个输入参数。比如：

 

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, int moder, int otyper, int ospeedr, int pupdr )

 

更好的方式采用：

 

// 传参结构体

 

 

// 函数定义

8. 位运算

6.1 位清零操作（某些位清零，其他位不变）

GPIOH_ODR &= ~(1<<10); // 第10位清零

 

GPIOH_ODR &= ~(3<<10); // 第11、12位清零

 

GPIOH_ODR &= ~((1<<10)|(3<<15)); //第10、15、16位清零

 

6.2 位置一操作（某些位置一，其他位不变）

GPIOH_ODR |= (1<<10); // 第10位置一

 

GPIOH_ODR |= (3<<10); // 第11、12位置一

 

GPIOH_ODR |= ((1<<10)|(3<<15)); //第10、15、16位置一

 

6.3 寄存器赋值操作

    寄存器位经过上面的清零操作后，接下来就可以方便地对某几位写入所需要的数值了，且其它位不变。

 

GPIOH_ODR |= (2<<10); // 第11、12位赋值为2（先清零）

 

6.4位取反操作

  某些情况下，我们需要对寄存器的某个位进行取反操作，即 1 变 0 ， 0 变 1，这可以直接用如下操作，其它位不变。

 

GPIOH_ODR ^= (1<<10); // 第10位取反