STM32F10x GPIO配置 之 位绑定

对GPIO进行未绑定，好处：加快对位操作的速度。

1、位绑定公式（操作不同地址区域的位，用下面不同的公式）

2、下面以GPIOA端口的配置进行讲解：

3、对少量位进行绑定的程序例举：

/**************************************************************************************************
 *	硬件平台：STM32F103VC
 *	学习重点：GPIOx的位绑定
 *	实现功能：对于GPIOA端口的第八位输出 跟随 高八位的输入
 **************************************************************************************************/

 /*=============================================================================
 * 位绑定公式：
 * 1、SRAM区域 ：0X2200 0000 ----0X200F FFFF
 *    Aliasaddr = 0X22000000 + ( A -0X20000000 )*32 + n*4
 * 2、片上外设区域 ：0X4200 0000 ----0X400F FFFF
 *    Aliasaddr = 0X42000000 + ( A -0X40000000 )*32 + n*4
 * 参数解释：
 *          Aliasaddr : 设置“端口GPIOx的第n位”的寄存器_相应位的实际地址
 *          A : 端口GPIOx的基地址(GPIOx_BASE) + 相应寄存器的偏移地址
 *          n : 配置的是相应寄存器的第n位
 * 寄存器的偏移地址 ：CRL  CRH  IDR  ODR  BSRR  BRR  LCKR
 *                    00H  04H  08H  0CH  10H   14H  18H 
 =============================================================================*/


/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x_lib.h"	  //包含了所有的头文件 它是唯一一个用户需要包括在自己应用中的文件，起到应用和库之间界面的作用。
#include "stm32f10x_map.h"


/*-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
 *将GPIOA的第3位作为输出引脚，寄存器ODR的偏移地址为0X0C 
 *	A = GPIOA_BASE + 0X0C = (APB2PERIPH_BASE + 0X0800) + 0X0C = ((PERIPR_BASE + 0X1000) + 0X0800) + 0X0C
 *						  = ((0X40000000 + 0X1000) + 0X0800) + 0X0C	= 0X4001080C
 *	n = 3  (设置寄存器ODR的第3位)
 *  将GPIOA的第11位作为输入引脚，寄存器IDR的偏移地址为0X08
 *	A = GPIOA_BASE + 0X08 = (APB2PERIPH_BASE + 0X0800) + 0X08 = ((PERIPR_BASE + 0X1000) + 0X0800) + 0X08
 *						  = ((0X40000000 + 0X1000) + 0X0800) + 0X08	= 0X40010808
 *	n = 11 (设置寄存器IDR的第11位)
 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/

u32 *PAO0 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 0*4) ;
u32 *PAO1 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 1*4) ;
u32 *PAO2 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 2*4) ;
u32 *PAO3 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 3*4) ;
u32 *PAO4 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 4*4) ;
u32 *PAO5 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 5*4) ;
u32 *PAO6 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 6*4) ;
u32 *PAO7 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 7*4) ;

u32 *PAI8 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 8*4) ;
u32 *PAI9 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 9*4) ;
u32 *PAI10 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 10*4) ;
u32 *PAI11 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 11*4) ;
u32 *PAI12 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 12*4) ;
u32 *PAI13 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 13*4) ;
u32 *PAI14 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 14*4) ;
u32 *PAI15 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 15*4) ;

/* Private functions -----------------------------------------------------------------------------*/ 
/**************************************************************************************************
* Function Name  : main
* Description    : 从GPIOA.8-.16输入一个电平信号，GPIOA.0-.7口分别将对应引脚输入的电平信号输出
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
****************************************************************************************************/
int main(void)
{

	/*--------控制STM32引脚GPIOA.0 GPIOA.1推挽输出高电平--------*/
	//1、设置GPIOA的引脚的工作模式，即配置寄存器GPIOA_CRL 、 GPIOA_CRH
		//GPIOA.0-.7推挽输出，速度50MHZ ， GPIOA.8-.16浮空输入
		GPIOA->CRL = 0x33333333 ; // CNF0 = 00 MODE0 = 11
		GPIOA->CRH = 0x44444444 ; // CNF0 = 01 MODE0 = 00

	//2、配置寄存器GPIOA_ODR、GPIOA_IDR ，实现GPIOA.0输出 跟随 GPIOA.8的输入
	  	while(1)
	  	{	
		/*----------------------第0位----------------------*/
			if( *PAI8 == 1)	 //寄存器GPIOA->IDR的第8位为1，表示从在GPIOA.8口输入了高电平
			{
				*PAO0 = 1 ;  //对寄存器GPIOA->ODR的第0位置一
			}
			else
			{
				*PAO0 = 0 ;	//对寄存器GPIOA->ODR的第0位清零
			}
		/*----------------------第1位----------------------*/
			if( *PAI9 == 1)	 //寄存器GPIOA->IDR的第9位为1，表示从在GPIOA.9口输入了高电平
			{
				*PAO1 = 1 ;  //对寄存器GPIOA->ODR的第1位置一
			}
			else
			{
				*PAO1 = 0 ;	//对寄存器GPIOA->ODR的第1位清零
			}
		/*----------------------第2位----------------------*/
			if( *PAI10 == 1)	 //寄存器GPIOA->IDR的第10位为1，表示从在GPIOA.10口输入了高电平
			{
				*PAO2 = 1 ;  //对寄存器GPIOA->ODR的第2位置一
			}
			else
			{
				*PAO2 = 0 ;	//对寄存器GPIOA->ODR的第2位清零
			}
		/*----------------------第3位----------------------*/
			if( *PAI11 == 1)	 //寄存器GPIOA->IDR的第11位为1，表示从在GPIOA.11口输入了高电平
			{
				*PAO3 = 1 ;  //对寄存器GPIOA->ODR的第3位置一
			}
			else
			{
				*PAO3 = 0 ;	//对寄存器GPIOA->ODR的第3位清零
			}
		/*----------------------第4位----------------------*/
			if( *PAI12 == 1)	 //寄存器GPIOA->IDR的第12位为1，表示从在GPIOA.12口输入了高电平
			{
				*PAO4 = 1 ;  //对寄存器GPIOA->ODR的第4位置一
			}
			else
			{
				*PAO4 = 0 ;	//对寄存器GPIOA->ODR的第4位清零
			}
		/*----------------------第5位----------------------*/
			if( *PAI13 == 1)	 //寄存器GPIOA->IDR的第13位为1，表示从在GPIOA.13口输入了高电平
			{
				*PAO5 = 1 ;  //对寄存器GPIOA->ODR的第5位置一
			}
			else
			{
				*PAO5 = 0 ;	//对寄存器GPIOA->ODR的第5位清零
			}
		/*----------------------第6位----------------------*/
			if( *PAI14 == 1)	 //寄存器GPIOA->IDR的第14位为1，表示从在GPIOA.14口输入了高电平
			{
				*PAO6 = 1 ;  //对寄存器GPIOA->ODR的第6位置一
			}
			else
			{
				*PAO6 = 0 ;	//对寄存器GPIOA->ODR的第6位清零
			}
		/*----------------------第7位----------------------*/
			if( *PAI15 == 1)	 //寄存器GPIOA->IDR的第15位为1，表示从在GPIOA.15口输入了高电平
			{
				*PAO7 = 1 ;  //对寄存器GPIOA->ODR的第7位置一
			}
			else
			{
				*PAO7 = 0 ;	//对寄存器GPIOA->ODR的第7位清零
			}
		 
	  	}

		return 1 ;
}

4、利用宏定义函数对大量的位进行位绑定的步骤：

5、对大量的位进行位绑定的程序例举：

/**************************************************************************************************
 *	硬件平台：STM32F103VC
 *	学习重点：GPIOx的位绑定
 *	实现功能：对于GPIOA端口的第八位输出 跟随 高八位的输入
 **************************************************************************************************/

 /*=============================================================================
 * 位绑定公式：
 * 1、SRAM区域 ：0X2200 0000 ----0X200F FFFF
 *    Aliasaddr = 0X22000000 + ( A -0X20000000 )*32 + n*4
 * 2、片上外设区域 ：0X4200 0000 ----0X400F FFFF
 *    Aliasaddr = 0X42000000 + ( A -0X40000000 )*32 + n*4
 * 参数解释：
 *          Aliasaddr : 设置“端口GPIOx的第n位”的寄存器_相应位的实际地址
 *          A : 端口GPIOx的基地址(GPIOx_BASE) + 相应寄存器的偏移地址
 *          n : 配置的是相应寄存器的第n位
 * 寄存器的偏移地址 ：CRL  CRH  IDR  ODR  BSRR  BRR  LCKR
 *                    00H  04H  08H  0CH  10H   14H  18H 
 =============================================================================*/


/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x_lib.h"	  //包含了所有的头文件 它是唯一一个用户需要包括在自己应用中的文件，起到应用和库之间界面的作用。
#include "stm32f10x_map.h"


///*-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
// *将GPIOA的第3位作为输出引脚，寄存器ODR的偏移地址为0X0C 
// *	A = GPIOA_BASE + 0X0C = (APB2PERIPH_BASE + 0X0800) + 0X0C = ((PERIPR_BASE + 0X1000) + 0X0800) + 0X0C
// *						  = ((0X40000000 + 0X1000) + 0X0800) + 0X0C	= 0X4001080C
// *	n = 3  (设置寄存器ODR的第3位)
// *  将GPIOA的第11位作为输入引脚，寄存器IDR的偏移地址为0X08
// *	A = GPIOA_BASE + 0X08 = (APB2PERIPH_BASE + 0X0800) + 0X08 = ((PERIPR_BASE + 0X1000) + 0X0800) + 0X08
// *						  = ((0X40000000 + 0X1000) + 0X0800) + 0X08	= 0X40010808
// *	n = 11 (设置寄存器IDR的第11位)
// ------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
//
//u32 *PAO0 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 0*4) ;
//u32 *PAO1 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 1*4) ;
//u32 *PAO2 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 2*4) ;
//u32 *PAO3 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 3*4) ;
//u32 *PAO4 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 4*4) ;
//u32 *PAO5 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 5*4) ;
//u32 *PAO6 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 6*4) ;
//u32 *PAO7 = (u32 *)(0X42000000 + (0X4001080C - 0X40000000)*32 + 7*4) ;
//
//u32 *PAI8 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 8*4) ;
//u32 *PAI9 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 9*4) ;
//u32 *PAI10 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 10*4) ;
//u32 *PAI11 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 11*4) ;
//u32 *PAI12 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 12*4) ;
//u32 *PAI13 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 13*4) ;
//u32 *PAI14 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 14*4) ;
//u32 *PAI15 = (u32 *)(0X42000000 + (0X40010808 - 0X40000000)*32 + 15*4) ;

/******************************快速位绑定**********************************************************/
/*----------------1、宏定义要操作的寄存器地址---------------------------------------------*/
 #define GPIOA_ODR (GPIOA_BASE + 0X0C)
 #define GPIOA_IDR (GPIOA_BASE + 0X08)

 #define GPIOB_ODR (GPIOB_BASE + 0X0C)
 #define GPIOB_IDR (GPIOB_BASE + 0X08)

 #define GPIOC_ODR (GPIOC_BASE + 0X0C)
 #define GPIOC_IDR (GPIOC_BASE + 0X08)

 #define GPIOD_ODR (GPIOD_BASE + 0X0C)
 #define GPIOD_IDR (GPIOD_BASE + 0X08)

 #define GPIOE_ODR (GPIOE_BASE + 0X0C)
 #define GPIOE_IDR (GPIOE_BASE + 0X08)

/*----------------2、获取端口GPIOx(A-E)的对应寄存器的某一操作位的位地址-------------------*/
// #define BitBand(Addr , BitNum) *( (volatile unsigned long *)(Addr & 0xf0000000) + 0x2000000 + ((Addr&0xfffff)*32) + (BitNum*4) ) 
// 因为 左移、右移 语句的执行速度比乘除法语句的运动速度快，所以将上述语句改成如下方式
 #define BitBand(Addr , BitNum) *( (volatile unsigned long *)( (Addr & 0xf0000000) + 0x2000000 + ((Addr&0xfffff)<<5) + (BitNum<<2) ) ) 
  
/*----------------3、宏定义函数，对固定的位绑定 进行功能封装------------------------------*/
 #define PAout(n) BitBand(GPIOA_ODR , n) 
 #define PAin(n) BitBand(GPIOA_IDR , n)

 #define PBout(n) BitBand(GPIOB_ODR , n) 
 #define PBin(n) BitBand(GPIOB_IDR , n)

 #define PCout(n) BitBand(GPIOC_ODR , n) 
 #define PCin(n) BitBand(GPIOC_IDR , n)

 #define PDout(n) BitBand(GPIOD_ODR , n) 
 #define PDin(n) BitBand(GPIOD_IDR , n)

 #define PEout(n) BitBand(GPIOE_ODR , n) 
 #define PEin(n) BitBand(GPIOE_IDR , n)



/* Private functions -----------------------------------------------------------------------------*/ 
/**************************************************************************************************
* Function Name  : main
* Description    : 从GPIOA.8-.16输入一个电平信号，GPIOA.0-.7口分别将对应引脚输入的电平信号输出
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
****************************************************************************************************/
int main(void)
{

	/*--------控制STM32引脚GPIOA.0 GPIOA.1推挽输出高电平--------*/
	//1、设置GPIOA的引脚的工作模式，即配置寄存器GPIOA_CRL 、 GPIOA_CRH
		//GPIOA.0-.7推挽输出，速度50MHZ ， GPIOA.8-.16浮空输入
		GPIOA->CRL = 0x33333333 ; // CNF0 = 00 MODE0 = 11
		GPIOA->CRH = 0x44444444 ; // CNF0 = 01 MODE0 = 00

	//2、配置寄存器GPIOA_ODR、GPIOA_IDR ，实现GPIOA.0输出 跟随 GPIOA.8的输入
	  	while(1)
	  	{	
		/*----------------------第0位----------------------*/
			if( PAin(8) == 1)	 //寄存器GPIOA->IDR的第8位为1，表示从在GPIOA.8口输入了高电平
			{
				PAout(0) = 1 ;  //对寄存器GPIOA->ODR的第0位置一
			}
			else
			{
				PAout(0) = 0 ;	//对寄存器GPIOA->ODR的第0位清零
			}
		/*----------------------第1位----------------------*/
			if( PAin(9) == 1)	 //寄存器GPIOA->IDR的第9位为1，表示从在GPIOA.9口输入了高电平
			{
				PAout(1) = 1 ;  //对寄存器GPIOA->ODR的第1位置一
			}
			else
			{
				PAout(1) = 0 ;	//对寄存器GPIOA->ODR的第1位清零
			}
		/*----------------------第2位----------------------*/
			if( PAin(10) == 1)	 //寄存器GPIOA->IDR的第10位为1，表示从在GPIOA.10口输入了高电平
			{
				PAout(2) = 1 ;  //对寄存器GPIOA->ODR的第2位置一
			}
			else
			{
				PAout(2) = 0 ;	//对寄存器GPIOA->ODR的第2位清零
			}
		/*----------------------第3位----------------------*/
			if( PAin(11) == 1)	 //寄存器GPIOA->IDR的第11位为1，表示从在GPIOA.11口输入了高电平
			{
				PAout(3) = 1 ;  //对寄存器GPIOA->ODR的第3位置一
			}
			else
			{
				PAout(3) = 0 ;	//对寄存器GPIOA->ODR的第3位清零
			}
		/*----------------------第4位----------------------*/
			if( PAin(12) == 1)	 //寄存器GPIOA->IDR的第12位为1，表示从在GPIOA.12口输入了高电平
			{
				PAout(4) = 1 ;  //对寄存器GPIOA->ODR的第4位置一
			}
			else
			{
				PAout(4) = 0 ;	//对寄存器GPIOA->ODR的第4位清零
			}
		/*----------------------第5位----------------------*/
			if( PAin(13) == 1)	 //寄存器GPIOA->IDR的第13位为1，表示从在GPIOA.13口输入了高电平
			{
				PAout(5) = 1 ;  //对寄存器GPIOA->ODR的第5位置一
			}
			else
			{
				PAout(5) = 0 ;	//对寄存器GPIOA->ODR的第5位清零
			}
		/*----------------------第6位----------------------*/
			if( PAin(14) == 1)	 //寄存器GPIOA->IDR的第14位为1，表示从在GPIOA.14口输入了高电平
			{
				PAout(6) = 1 ;  //对寄存器GPIOA->ODR的第6位置一
			}
			else
			{
				PAout(6) = 0 ;	//对寄存器GPIOA->ODR的第6位清零
			}
		/*----------------------第7位----------------------*/
			if( PAin(15) == 1)	 //寄存器GPIOA->IDR的第15位为1，表示从在GPIOA.15口输入了高电平
			{
				PAout(7) = 1 ;  //对寄存器GPIOA->ODR的第7位置一
			}
			else
			{
				PAout(7) = 0 ;	//对寄存器GPIOA->ODR的第7位清零
			}
		 
	  	}

		return 1 ;
}