STM32位带操作全解

本文将从下面几个问题展开进行介绍：

什么是位带操作、什么是位带区、什么是位带别名区、怎么使用位带操作、为什么要使用位带操作（或者说位带操作有什么优点）、什么时候使用位带操作。

一、什么是位带操作？

使用过51单片机的小伙伴应该有过类似的操作，想要点亮一个LED灯只要一个P2^1 = 0；就可以实现了，非常方便，其实，所谓的位带操作就等价于51单片机的位操作，但是在STM32里面，内核的最小寻址单位是字节，一个字节里面有8bit，那么，STM32又是怎么实现位操作的？要搞清楚这个问题，就要先弄明白下面两个问题，什么是位带区、什么是位带别名区。

二、什么是位带区

介绍位带区之前，我们先来看一下Cortex-M内核里面寻址空间是怎么分配的

这是一张Cortex-M内核寻址空间映射图，来自《Cortex M3和M4权威指南》

我们可以看到图中有两个位带区，分别是SRAM区里的0X20000000-0X200FFFFF地址段和片内外设区里的0X40000000-0X400FFFFF地址段（图中标号①处），它们的地址空间大小都是1M字节，在SRAM和外设地址段内的这1M大小的空间就是位带区，说白了就是支持位带操作的区域就是位带区。我们上面已经说过了，内核的最小寻址单位是字节，那么怎么将寻址单位缩小到bit？要弄明白这个问题，那就要先弄明白什么是位带别名区了。

三、什么是位带别名区

从位带别名区名字上理解，感觉它像是别人的替身，实际使用上它就是别人的替身（电影里出名的武打明星都有自己的替身，STM32这么出名，肯定也有自己的替身啦，危险的操作都让替身去做，自己躺着就行了），位带别名区就是为位带区服务的，对位带别名区的操作最终都会反映在位带区上，我们操作位带别名区的时候就等价于在操作位带区地址，那么位带别名区与位带区又是什么样的关联关系呢？

从上面映射图上可以看到，SRAM区里的0X22000000-0X23FFFFFF地址段和外设区里0X42000000-0X43FFFFFF地址段都是位带别名区，两个别名区空间大小都是32M。那么，这32M的位带别名区地址空间是怎么与1M的位带区地址空间对应起来的呢？其实，工程师们想出了一个很好的办法，地址映射，将1M字节里面的每一个bit映射到32M字节里面去，那么怎么映射呢？看到这里可能有些小伙伴就亿脸懵逼了，懵逼