c - 如何在不更改其他位的情况下更改 32 位寄存器的特定位？

Question

我想直接使用它的物理地址来操作寄存器的一些位。但是我找不到办法做到这一点。我看到了一些关于设置位掩码的帖子，但我觉得它们太混乱了。

我的寄存器物理地址是：0x4A10005C

我想操纵它在 1​​8-16 位之间的位。我想0x3在这些位中设置。

如果你们能提供答案或方法，我将非常高兴。谢谢。

Answer 1

您可以只定义一个指向寄存器的指针，然后使用正常的 C 位操作来操作各个位：

volatile uint32_t * const my_register = (uint32_t *) 0x4A10005C;
                              // set up a pointer to the register

uint32_t val = *my_register;  // read register

val &= ~(0x7 << 16);          // clear bits 16..18

val |= (0x3 << 16);           // set bits 16..18 to 0x03 (i.e. set bits 16 and 17)

*my_register = val;           // write register

（以上假设您正在讨论寄存器中的三位，即第 16、17 和 18 位，并且您希望将第 18 位设置为零，将第 16 位和第 17 位设置为 1。）

Answer 2

位掩码很容易理解，所以让我们先来看看：

假设您的 32 位寄存器现在包含一些值，我将任意选择 0xF48C6219 ₁₆

我假设您知道如何将十六进制转换为二进制，如果不知道的话......让我们说使用计算器或谷歌（而不是深入了解其中的细节）。所以我们的十六进制值可以用二进制表示为：

+-- bit 31                            +-- bit 0
|                                     |
v                                     v 
1111 0100 1000 1100 0110 0010 0001 1001
                ^ ^                       
                | |
                +-+-- bits you want to set, 16-18

布尔逻辑告诉我们：
1) 任何 OR'd ( |)1都会给你一个值1。或“设置”位。
2) 任何 AND'd ( &)0都会给你一个值0。或“清除”该位。

因此，如果我们想清除第 16-18 位，您可以使用如下掩码进行 AND 操作：

基数：1111 0100 1000 1100 0110 0010 0001 1001 ₂ == 0xF48C6219 ₁₆
掩码数：1111 1111 1111 1000 1111 1111 1111 1111 ₂ == 0xFFF8FFF ₁₆

   1111 0100 1000 1100 0110 0010 0001 1001
&  1111 1111 1111 1000 1111 1111 1111 1111
------------------------------------------
   1111 0100 1000 1000 0110 0010 0001 1001

现在你可以用你想在那里设置的任何东西来或它：

新掩码号：0000 0000 0000 0011 0000 0000 0000 0000 ₂ == 0x00030000 ₁₆

  1111 0100 1000 1000 0110 0010 0001 1001
| 0000 0000 0000 0011 0000 0000 0000 0000
-----------------------------------------
  1111 0100 1000 1011 0110 0010 0001 1001

所以在代码中：

#define CLEAR_MASK 0x70000 //70000 is shorter to write, so just do this and flip it
#define SET_3_MASK 0x30000

volatile uint32_t * const reg = (uint32_t *) 0x4A10005C;//set a pointer to the register
*reg &= ~CLEAR_MASK; //~ filps the bits
*reg |= SET_3_MASK;

您可以使用移位等技巧来做一些技巧，但这是位掩码的基础知识以及它们的工作原理。希望能帮助到你。

Answer 3

structure r32 {
unsigned int bit0  :1;
unsigned int bit1  :1;
unsigned int bit2  :1;
unsigned int bit3  :1;
unsigned int bit4  :1;
unsigned int bit5  :1;
.
.
.
unsigned int bit31 :1;
}

在你的主要

structure r32 *p;
volatile uint32_t * const my_register = (uint32_t *) 0x4A10005C;

p = (structure r32 *) my_register;

然后例如访问第 5 位

p->bit4 = 0;