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ARM定義特殊寄存器

作者: 時(shí)間:2016-11-21 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
以前老是對(duì)ARM程序中(*(volatile unsigned long *))不理解,今天看了兩篇文章,覺(jué)得對(duì)理解這個(gè)很有用,當(dāng)然這個(gè)不止在定義內(nèi)部特殊寄存器有用,在用到外部總線時(shí),根據(jù)具體情況,定義外部器件的地址也可以用。

下面是文章一

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201611/319375.htm
終于理解了#define SREG (*(volatile unsignedCHAR*)0x5F)
以前看到#define SREG (*(volatile unsignedCHAR*)0x5F)
這樣的定義,總是感覺(jué)很奇怪,不知道為什么,今天終于有了一點(diǎn)點(diǎn)心得,請(qǐng)大蝦們多多批磚~~~

嵌入式系統(tǒng)編程,要求程序員能夠利用C語(yǔ)言訪問(wèn)固定的內(nèi)存地址。既然是個(gè)地址,那么按照C語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則,這個(gè)表示地址的量應(yīng)該是指針類型。所以,知道要訪問(wèn)的內(nèi)存地址后,比如0x5F,
第一步是要把它強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為指針類型
(unsignedCHAR*)0x5F,AVR的SREG是八位寄存器,所以0x5F強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為指向
unsignedCHAR類型。
volatile(可變的)這個(gè)關(guān)鍵字說(shuō)明這變量可能會(huì)被意想不到地改變,這樣編譯器就不會(huì)去假設(shè)這個(gè)變量的值了。這種“意想不到地改變”,不是由程序去改變,而是由硬件去改變——意想不到。
第二步,對(duì)指針變量解引用,就能操作指針?biāo)赶虻牡刂返膬?nèi)容了
*(volatile unsignedCHAR*)0x5F
第三步,小心地把#define宏中的參數(shù)用括號(hào)括起來(lái),這是一個(gè)很好的習(xí)慣,所以#define SREG (*(volatile unsignedCHAR*)0x5F)

類似的,如果使用一個(gè)32位處理器,要對(duì)一個(gè)32位的內(nèi)存地址進(jìn)行訪問(wèn),可以這樣定義#define RAM_ADDR (*(volatile unsignedLONG *)0x0000555F)
然后就可以用C語(yǔ)言對(duì)這個(gè)內(nèi)存地址進(jìn)行讀寫操作了
讀:tmp = RAM_ADDR;
寫:RAM_ADDR = 0x55;

已下是文章二

對(duì)于不同的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu),設(shè)備可能是端口映射,也可能是內(nèi)存映射的。如果系統(tǒng)結(jié)構(gòu)支持獨(dú)立的IO地址空間,并且是端口映射,就必須使用匯編語(yǔ)言完成實(shí)際對(duì)設(shè)備的控制,因?yàn)镃語(yǔ)言并沒(méi)有提供真正的“端口”的概念。如果是內(nèi)存映射,那就方便的多了。

以 #define IOPIN(*((volatile unsigned long *) 0xE0028000))為例:作為一個(gè)宏定義語(yǔ)句,define是定義一個(gè)變量或常量的偽指令。首先( volatile unsigned long * )的意思是將后面的那個(gè)地址強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成 volatile unsigned long * ,unsigned long * 是無(wú)符號(hào)長(zhǎng)整形,volatile 是一個(gè)類型限定符,如const一樣,當(dāng)使用volatile限定時(shí),表示這個(gè)變量是依賴系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的,以為著這個(gè)變量會(huì)被其他程序或者計(jì)算機(jī)硬件修改,由于地址依賴于硬件,volatile就表示他的值會(huì)依賴于硬件。

volatile 類型是這樣的,其數(shù)據(jù)確實(shí)可能在未知的情況下發(fā)生變化。比如,硬件設(shè)備的終端更改了它,現(xiàn)在硬件設(shè)備往往也有自己的私有內(nèi)存地址,比如顯存,他們一般是通過(guò)映象的方式,反映到一段特定的內(nèi)存地址當(dāng)中,這樣,在某些條件下,程序就可以直接訪問(wèn)這些私有內(nèi)存了。另外,比如共享的內(nèi)存地址,多個(gè)程序都對(duì)它操作的時(shí)候。你的程序并不知道,這個(gè)內(nèi)存何時(shí)被改變了。如果不加這個(gè)voliatile修飾,程序是利用catch當(dāng)中的數(shù)據(jù),那個(gè)可能是過(guò)時(shí)的了,加了 voliatile,就在需要用的時(shí)候,程序重新去那個(gè)地址去提取,保證是最新的。歸納起來(lái)如下:

1. volatile變量可變?cè)试S除了程序之外的比如硬件來(lái)修改他的內(nèi)容
2. 訪問(wèn)該數(shù)據(jù)任何時(shí)候都會(huì)直接訪問(wèn)該地址處內(nèi)容,即通過(guò)cache提高訪問(wèn)速度的優(yōu)化被取消

對(duì)于((volatile unsigned long *) 0xE0028000)為隨硬件需要定義的一種地址,前面加上“*”指針,為直接指向該地址,整個(gè)定義約定符號(hào)IOPIN代替,調(diào)用的時(shí)候直接對(duì)指向的地址寄存器寫內(nèi)容既可。這實(shí)際上就是內(nèi)存映射機(jī)制的方便性了。其中volatile關(guān)鍵字是嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要特點(diǎn)。上述表達(dá)式拆開(kāi)來(lái)分析,首先(volatile unsigned long *) 0xE0028000的意思是把0xE0028000強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成volatile unsigned long類型的指針,暫記為p,那么就是#define A *p,即A為P指針指向位置的內(nèi)容了。這里就是通過(guò)內(nèi)存尋址訪問(wèn)到寄存器A,可以讀/寫操作。

對(duì)于(volatile unsigned char *)0x20我們?cè)俜治鲆幌拢怯蓛刹糠纸M成:
1)(unsigned char *)0x20,0x20只是個(gè)值,前面加(unsigned char *)表示0x20是個(gè)地址,而且這個(gè)地址類型是unsigned char ,意思是說(shuō)讀寫這個(gè)地址時(shí),要寫進(jìn)unsigned char 的值,讀出也是unsigned char 。
2)volatile,關(guān)鍵字volatile 確保本條指令不會(huì)因C 編譯器的優(yōu)化而被省略,且要求每次直接讀值。例如用while((unsigned char *)0x20)時(shí),有時(shí)系統(tǒng)可能不真正去讀0x20的值,而是用第一次讀出的值,如果這樣,那這個(gè)循環(huán)可能是個(gè)死循環(huán)。用了volatile 則要求每次都去讀0x20的實(shí)際值。

那么(volatile unsigned char *)0x20是一個(gè)固定的指針,是不可變的,不是變量。而char*u則是個(gè)指針變量。
再在前面加"*":*(volatile unsigned char *)0x20則變成了變量(普通的unsigned char變量,不是指針變量),如果#define i (*(volatile unsigned char *)0x20),那么與unsigned char i是一樣了,只不過(guò)前面的i的地址是固定的。

那么你的問(wèn)題就可解答了,(*(volatile unsigned char *)0x20)可看作是一個(gè)普通變量,這個(gè)變量有固定的地址,指向0x20。而0x20只是個(gè)常量,不是指針更不是變量。




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