2

TL;博士：

  1. 为什么不(unsigned long)(0x400253FC)等于(unsigned long)((*((volatile unsigned long *)0x400253FC)))？
  2. 如何制作与前者一起使用的宏与后者一起使用？

背景资料

环境

我正在使用 ARM Cortex-M3 处理器，TI 的LM3S6965，以及他们的StellarisWare（免费下载，出口控制）定义。我正在使用 gcc 4.6.1 版（Sourcery CodeBench Lite 2011.09-69）。Stellaris 在“inc/lm3s6965.h”中提供了大约 5,000 个寄存器和内存地址的定义，我真的不想重做所有这些。但是，它们似乎与我要编写的宏不兼容。

位带

在 ARM Cortex-M3 上，一部分内存与外设和 RAM 内存空间的每位 32 位字混叠。将地址 0x42000000 的内存设置为 0x00000001 会将地址 0x40000000 的内存的第一位设置为 1，但不会影响字的其余部分。要更改第 2 位，请将 0x42000004 处的字更改为 1。这是一个简洁的功能，并且非常有用。根据 ARM 技术参考手册，计算地址的算法是：

bit_word_offset = (byte_offset x 32) + (bit_number × 4)
bit_word_addr = bit_band_base + bit_word_offset

在哪里：

  • bit_word_offset是目标位在位带内存区域中的位置。
  • bit_word_addr是别名内存区域中映射到目标位的字的地址。
  • bit_band_base是别名区域的起始地址。
  • byte_offset是包含目标位的位带区域中的字节数。
  • bit_number是目标位的位位置，0 到 7

位带的实现

该"inc/hw_types.h"文件包括以下实现此算法的宏。需要明确的是，它是为一个基于字的模型实现的，该模型接受 4 字节对齐的字和 0-31 位偏移量，但结果地址是等价的：

#define HWREGBITB(x, b)                                               \
    HWREGB(((unsigned long)(x) & 0xF0000000) | 0x02000000 |               \
           (((unsigned long)(x) & 0x000FFFFF) << 5) | ((b) << 2))

该算法采用 SRAM 中 0x20000000 或外设存储器空间 0x40000000 的基数，并将其与 0x02000000 进行或运算，加上位带基数偏移。然后，它将基数的偏移量乘以 32（相当于左移五位）并加上位数。

引用的 HWREG 仅执行必要的转换以写入内存中的给定位置：

#define HWREG(x)                                                              \
    (*((volatile unsigned long *)(x)))

这对于像这样的任务非常有效

HWREGBITW(0x400253FC, 0) = 1;

其中 0x400253FC 是内存映射外设的幻数，我想将此外设的位 0 设置为 1。上面的代码计算（当然是在编译时）位偏移并将该字设置为 1。

什么不起作用

不幸的是，“inc/lm3s6965.h”中的上述定义已经执行了由 HWREG 完成的转换。我想避免使用幻数，而是使用提供的定义，例如

#define GPIO_PORTF_DATA_R       (*((volatile unsigned long *)0x400253FC))

尝试将其粘贴到 HWREGBITW 会导致宏不再工作，因为强制转换会干扰：

HWREGBITW(GPIO_PORTF_DATA_R, 0) = 1;

预处理器生成以下混乱（添加了缩进）：

(*((volatile unsigned long *)
    ((((unsigned long)((*((volatile unsigned long *)0x400253FC)))) & 0xF0000000)
    | 0x02000000 |
    ((((unsigned long)((*((volatile unsigned long *)0x400253FC)))) & 0x000FFFFF) << 5)
    | ((0) << 2))
)) = 1;

注意两个实例

(((unsigned long)((*((volatile unsigned long *)0x400253FC)))))

我相信这些额外的演员是导致我的过程失败的原因。以下预处理结果HWREGBITW(0x400253FC, 0) = 1;确实有效，支持我的断言：

(*((volatile unsigned long *)
    ((((unsigned long)(0x400253FC)) & 0xF0000000) 
    | 0x02000000 |
    ((((unsigned long)(0x400253FC)) & 0x000FFFFF) << 5)
    | ((0) << 2))
)) = 1;

强制(type)转换运算符具有从右到左的优先级，因此最后一个强制转换应该适用并unsigned long用于按位算术（然后应该可以正常工作）。任何地方都没有隐含的东西，没有浮点到指针的转换，没有精度/范围的变化......最左边的演员应该简单地取消右边的演员。

我的问题（最后......）

  1. 为什么不(unsigned long)(0x400253FC)等于(unsigned long)((*((volatile unsigned long *)0x400253FC)))？
  2. 如何使现有的HWREGBITW宏工作？或者，如何编写宏来执行相同的任务，但在给定具有预先存在的演员表的参数时不会失败？
4

1 回答 1

6

1- 为什么 (unsigned long)(0x400253FC) 不等于 (unsigned long)((*((volatile unsigned long *)0x400253FC)))？

前者是一个整数文字，它的值是0x400253FCul，而后者是unsigned long存储在（内存或 GPIO）地址中的值0x400253FC

2- 如何使现有的 HWREGBITW 宏工作？或者，如何编写宏来执行相同的任务，但在给定具有预先存在的演员表的参数时不会失败？

改为使用HWREGBITW(&GPIO_PORTF_DATA_R, 0) = 1;。

于 2012-06-04T17:41:10.100 回答