在C语言中使用位带操作
来源:互联网 发布:软件功能模块图 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 01:25
转自 <<CM3权威指南>>第五章(87 页~92 页)。
不幸的是,在 C 编译器中并没有直接支持位带操作。比如,C 编译器并不知道同一块内存能够使用不同的地址来访问,也不知道对位带别名区的访问只对 LSB有效。欲在 C中使用位带操作,最简单的做法就是#define一个位带别名区的地址。例如:
#define DEVICE_REG0_BIT0 ((volatile unsigned long *) (0x42000000))
#define DEVICE_REG0_BIT1 ((volatile unsigned long *) (0x42000004))
...
*DEVICE_REG0 = 0xAB; //使用正常地址访问寄存器
...
*DEVICE_REG0 = *DEVICE_REG0 | 0x2; //使用传统方法设置bit1
...
*DEVICE_REG0_BIT1 = 0x1; // 通过位带别名地址设置bit1
为简化位带操作,也可以定义一些宏。比如,我们可以建立一个把“位带地址+位序号”转换成别名地址的宏,再建立一个把别名地址转换成指针类型的宏:
//把“位带地址+位序号”转换成别名地址的宏
#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr & 0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
//把该地址转换成一个指针
#define MEM_ADDR(addr) *((volatile unsigned long *) (adr))
在此基础上,我们就可以如下改写代码:
MEM_ADDR(DEVICE_REG0) = 0xAB; //使用正常地址访问寄存器
MEM_ADDR(DEVICE_REG0)= MEM_ADDR(DEVICE_REG0) | 0x2; //传统做法
MEM_ADDR(BITBAND(DEVICE_REG0,1)) = 0x1; //使用位带别名地址
请注意:当使用位带功能时,要访问的变量必须用 volatile来定义。因为 C编译器并不知道同一个比特可以有两个地址。所以就要通过 volatile,使得编译器每次都如实地把新数值写入存储器,而不再会出于优化的考虑,在中途使用寄存器来操作数据的复本,直到最后才把复本写回——这会导致按不同的方式访问同一个位会得到不一致的结果(可能被优化到不同的寄存器来保存中间结果——译注)
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