stm32 sys文件总结

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本文介绍了STM32微控制器中GPIO端口的控制方法，包括使用位带操作实现类似51单片机的GPIO控制功能，并详细解释了相关寄存器的作用及操作方式。

stm32 sys文件总结

sys.h

#ifndef __SYS_H
#define __SYS_H	
#include "stm32f10x.h"//核内外设访问层Core Peripheral Access Layer（CPAL）的头文件，它定义了许多外设要用到的头文件信息							    
	 
//位带操作,实现51类似的GPIO控制功能
//具体实现思想,参考<<CM3权威指南>>第五章(87页~92页).
//IO口操作宏定义
#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) 
#define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr)) 
#define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum)) 
//IO口地址映射
#define GPIOA_ODR_Addr    (GPIOA_BASE+12) //0x4001080C 宏定义地址，输出寄存器。
#define GPIOB_ODR_Addr    (GPIOB_BASE+12) //0x40010C0C 宏定义地址，输出寄存器。
#define GPIOC_ODR_Addr    (GPIOC_BASE+12) //0x4001100C 宏定义地址，输出寄存器。
#define GPIOD_ODR_Addr    (GPIOD_BASE+12) //0x4001140C 
#define GPIOE_ODR_Addr    (GPIOE_BASE+12) //0x4001180C 
#define GPIOF_ODR_Addr    (GPIOF_BASE+12) //0x40011A0C    
#define GPIOG_ODR_Addr    (GPIOG_BASE+12) //0x40011E0C 宏定义地址，输出寄存器。

//GPIO->IDR是32位的输入数据寄存器
#define GPIOA_IDR_Addr    (GPIOA_BASE+8) //0x40010808 
#define GPIOB_IDR_Addr    (GPIOB_BASE+8) //0x40010C08 宏定义地址，输入寄存器。
#define GPIOC_IDR_Addr    (GPIOC_BASE+8) //0x40011008 
#define GPIOD_IDR_Addr    (GPIOD_BASE+8) //0x40011408 
#define GPIOE_IDR_Addr    (GPIOE_BASE+8) //0x40011808 
#define GPIOF_IDR_Addr    (GPIOF_BASE+8) //0x40011A08 
#define GPIOG_IDR_Addr    (GPIOG_BASE+8) //0x40011E08 宏定义地址，输入寄存器。
 
//IO口操作,只对单一的IO口!
//确保n的值小于16!
#define PAout(n)   BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)  //输出 	位操作定义
#define PAin(n)    BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n)  //输入 

#define PBout(n)   BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PBin(n)    BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)  //输入 

#define PCout(n)   BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PCin(n)    BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n)  //输入 

#define PDout(n)   BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PDin(n)    BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n)  //输入 

#define PEout(n)   BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PEin(n)    BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)  //输入

#define PFout(n)   BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PFin(n)    BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)  //输入

#define PGout(n)   BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PGin(n)    BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)  //输入

//以下为汇编函数
void WFI_SET(void);		//执行WFI指令
void INTX_DISABLE(void);//关闭所有中断
void INTX_ENABLE(void);	//开启所有中断
void MSR_MSP(u32 addr);	//设置堆栈地址

#endif

stm32f10x.h：核内外设访问层Core Peripheral Access Layer（CPAL）的头文件，它定义了许多外设要用到的头文件信息

IO口操作宏定义：
MCS51可以简单的将P1口的第2位独立操作： P1.2=0;P1.2=1 ; 就是这样把P1口的第三个脚（BIT2）置0置。
而现在STM32的位段、位带别名区就为了实现这样的功能。
对象可以是SRAM,I/O外设空间。实现对这些地方的某一位的操作。
它是这样的。在寻址空间（32位地址是 4GB ）另一地方，取个别名区空间，从这地址开始处，每一个字（32BIT）
就对应SRAM或I/O的一位。
这样呢，1MB SRAM就可以有32MB的对应别名区空间，就是1位膨胀到32位（1BIT 变为1个字）
我们对这个别名区空间开始的某一字操作，置0或置1，就等于它映射的SRAM或I/O相应的某地址的某一位的操作。简单来说，可以把代码缩小，速度更快，效率更高，更安全。
一般操作要6条指令，而使用位带别名区只要4条指令。
一般操作是读－改－写的方式，而位带别名区是写操作。防止中断对读－改－写的方式的影响。STM32的每个GPIO口都可以编程，和51一样，都不能位寻址；STM32的每个IO端口都有7个寄存器来控制。他们分别是：配置模式的2个32位的端口配置寄存器CRL和CRH；2个32位的数据寄存器IDR和ODR；1个32位的置位/复位寄存器BSRR；一个16位的复位寄存器BRR；1个32位的锁存寄存器LCKR目前我们使用模式寄存器和数据寄存器就可以实现简单的GPIO口控制功能。首先，开系统时钟和对应的外设时钟，然后复位所需的IO口的模式配置，复位结束之后进行置位，这里要提到一点的是，对数据寄存器的操作可以直接赋值寄存器，还可以使用一种叫做位带操作的方式，类似于位寻址；这个比较方便。

//IO口地址映射：
GPIO->ODR是32位的输出数据寄存器（高16位保留，低16为依次对应某个GPIO口的16个引脚）。对ODR赋值是一次操作16位的，也就是同时设置了16个引脚的输出电平；而GPIO_PIN是指某个端口的具体某一个引脚，是位操作，可以通过设置BSRR或BRR寄存器来设置某一特定引脚的输出电平，而保持其他引脚输出不变，速度快，效率高。具体可以看看stm32参考手册关于GPIO寄存器的说明。//GPIO->IDR是32位的输入数据寄存器。

sys.c

#include "sys.h"
 
void WFI_SET(void)
{
	__ASM volatile("wfi");
	//WFI;		  
}
//关闭所有中断
void INTX_DISABLE(void)
{		  
	__ASM volatile("cpsid i");
	//CPSID I;
}
//开启所有中断
void INTX_ENABLE(void)
{
	__ASM volatile("cpsie i");
	CPSIE I;		  
}
//设置栈顶地址
//addr:栈顶地址
__asm void MSR_MSP(u32 addr) 
{
    MSR MSP, r0 			//set Main Stack value
    BX r14//带状态切换的跳转指令BX使程序跳转到指令中指定的r14指定的地址执行程序。
}`

WFI = wait for interrupt 等待中断，即下一次中断发生前都在此hold住不干活
WFE = wait for event 等待事件，即下一次事件发生前都在此hold住不干活
执行这两条语句后CPU功耗会降低，通常用这两条语句来省电。
在汇编代码中，CPSID CPSIE 用于快速的开关中断。