[经验] STM32入门系列-STM32外设地址映射

片上外设区分为四条总线，根据外设速度的不同，不同总线挂载着不同的外设，APB1挂载低速外设，APB2和AHB挂载高速外设。相应总线的最低地址我们称为该总线的基地址，总线基地址也是挂载在该总线上的首个外设的地址。APB1总线的地址最低，因此片上外设就从这这个地址开始，也称外设基地址。

    从存储器映射那张图的Block2可以看到，分为4大块，每块都有一个起始地址，这个起始地址就是基地址，然后到下一块起始地址的时候就会和前一块地址出现偏差，这个差值就是偏移量，即相对基地址的偏移量。如下图所示。

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从上图可以看到APB1总线基地址是0x4000 0000，相对外设基地址的偏移量是0，所以此总线也是外设Block2的基地址。

    每条总线上都会挂接着很多的外设，这些外设也会有自己的地址范围，XXX 外设的首个地址即最低地址就是XXX外设的基地址，也称作XXX边界地址。有关STM32F1xx 外设的具体边界地址可以参考《STM32F1xx 中文参考手册》P28页， 里面有详细的介绍。嵌入式物联网智能硬件等系统学习企鹅意义气呜呜吧久零就易， 这里我们就以GPIO外设来讲解外设基地址。其他的外设也是同样分析。GPIO外设基地址如下图所示。

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从图中可以知道，外设GPIOx都是挂接在APB2总线上，属于高速的外设，而APB2总线的基地址是0x4001 0000，故GPIOA的相对APB2总线的地址偏移是800。

    XXX外设的寄存器就分布在其对应的外设地址范围内。这里我们以GPIO外设为例，GPIO是通用输入输出端口的简称，可以通过软件来控制其输入和输出。GPIO有很多个寄存器，每一个都有特定的功能。每个寄存器为32bit，占四个字节，这些寄存器都是按顺序依次排列在外设的基地址上。寄存器的位置都以相对该外设基地址的偏移地址来描述。这里我们以GPIOC端口为例，来说明GPIO都有哪些寄存器，如下图所示。

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  下面我们就对上图进行分析，带领大家这么获取其中的信息。

    A.红色框 4 表示的我们所查找寄存器的名称，寄存器GPIOx_BSRR内的x表示的是STM32GPIO端口，范围是A-E，也就是说在GPIOA、GPIOB等端口中都有这个寄存器。

    B.红色框5表示的是相对GPIOx地址的偏移值，比如现在我们使用的是GPIOC外设，其基地址是0x40011000，那么本寄存器GPIOx_BSRR地址=0x40011000+0x10=0x40011010。对于其他的GPIO外设也是一个原理。

    C.红色框6和7表示的是寄存器的位表。其中6表示寄存器编号，因为一个寄存器是32bit，所以范围是0-31。7表示的是相应位的权限，w：只写，r：只读，rw：可读可写。本寄存器位权限是w，所以只能写，如果试图读本寄存器，是无法保证读取到它真正内容的。而有的寄存器位权限为只读，一般是用于表示STM32 外设的某种工作状态的，由STM32硬件自动更改，通过读取那些寄存器位来判断外设的工作状态。

    D.红色框 8 是寄存器位功能说明。这个也是寄存器说明中最重要的部分，它详细介绍了寄存器每一个位的功能。例如本寄存器中有两种寄存器位，分别为BRy及BSy，其中的y数值表示的是管脚号，可以是0-15。如BR0、BS0用于控制GPIOx的第0个引脚，若 x 表示GPIOC，那就是控制GPIOC的第0引脚，而BR1、BS1就是控制GPIOC第1个引脚。

    其中BRy引脚的说明是“ 0：不会对相应的ODRx位执行任何操作；1：对相应ODRx位进行复位”。这里的“复位”是将该位设置为0的意思，而“置位”表示将该位设置为1；说明中的ODRx是另一个寄存器的寄存器位，我们只需要知道ODRx位为1的时候，对应的引脚x输出高电平，为0的时候对应的引脚输出低电平即可。感兴趣的可以查询该寄存器GPIOx_ODR的说明来了解。

    所以，如果对BR0写入“ 1”的话，那么GPIOx的第0个引脚就会输出“低电平”，但是对BR0写入“0”的话，却不会影响ODR0位，所以引脚电平不会改变。要想该引脚输出“高电平”，就需要对“BS0”位写入“1”，寄存器位BSy与BRy是相反的操作。