C语言访问MCU寄存器

红太狼 2023-07-17 15:50 15阅读 0赞

# C语言访问MCU寄存器 #

问题由来：

//下面这行代码的意思是直接操作0X020C4068这个寄存器
    //具体寄存器的作用是通过手册得到的
    #define CCM_CCGR0 *((volatile unsigned int*)0X020C4068)
    
    //假设寄存器为32位
    //要设置0X020C4068寄存器值为0X03,可以直接写成
    CCM_CCGR0=0X03

为什么这个宏定义可以直接操作这个地址？？

**将上述代码拆解来看**

**1. 第一步**

(unsigned int*)0X020C4068
    
    //表示将0X020C4068强制转换为unsigned int 类型的指针
    //0X020C4068代表一个16进制的数据

**2. 第二步**

(volatile unsigned int*)0X020C4068
    
    //由于内存访问速度远不及CPU处理速度，为提高机器整体性能，在硬件上引入硬件高速缓存Cache，加速对内存的访问。
    //当要求使用volatile声明变量值的时候，系统总是重新从它所在的内存读取数据，即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。
    //精确地说就是，遇到这个关键字声明的变量，编译器对访问该变量的代码就不再进行优化，从而可以提供对特殊地址的稳定访问；
    //如果不使用valatile，则编译器将对所声明的语句进行优化。
    //（简洁的说就是：volatile关键词影响编译器编译的结果，用volatile声明的变量表示该变量随时可能发生变化，与该变量有关的运算，不要进行编译优化，以免出错）
    //用volatile定义的变量会在程序外被改变,每次都必须从内存中读取，而不能重复使用放在cache或寄存器中的备份
    //注意：频繁地使用volatile很可能会增加代码尺寸和降低性能,因此要合理的使用volatile。
    
    //反例：
    #define rURXH0 (*(unsigned char *)0x50000024) //UART 0 Receive buffer
    
    //这个就是串行的接收buffer，其地址为0x50000024。
    //如果我们没有将这个地址强行转换成volatile，那么我们在使用rURXH0时，可能直接从cpu的寄存器中取值。
    //因为之前rURXH0被访问过，也就是说之前就从内存中取出rURXH0的值保存到某个寄存器中。
    //之所以直接从寄存器中取值，而不去内存中取值，是因为编译器优化代码的结果（访问cpu寄存器比访问ram快的多）。
    //用volatile关键字对0x50000024进行强制转换，使得每一次被访问rURXH0时，执行部件都会从0x50000024这个内存单元中取出值来赋值给rURXH0。

[volatile用法参考链接1][volatile_1]

[volatile用法参考链接2][volatile_2]

**3.第三步**

*((volatile unsigned int*)0X020C4068)
    
    代表对 0X020C4068 这个地址进行解引用，相当于给这个地址赋值
    加上宏定义以后
    *((volatile unsigned int*)0X020C4068) = 0X03 相当于 CCM_CCGR0 = 0X03

***注意***

#define CCM_CCGR0 *((volatile unsigned char*)0X020C4068)
    #define CCM_CCGR0 *((volatile unsigned int*)0X020C4068)
    #define CCM_CCGR0 *((volatile unsigned short*)0X020C4068)
    三种写法没有区别，因为指针类型变量所占用的空间大小都与系统的寻址能力有关

[指针变量占用空间参考链接][Link 1]

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[volatile_1]: https://blog.csdn.net/tigerjibo/article/details/7427366
[volatile_2]: https://blog.csdn.net/yanbober/article/details/8275341
[Link 1]: https://blog.csdn.net/u012532672/article/details/38295665
[20200323085121501.png]: /images/20230528/07168097f9e94d679ee6db835d5ffcba.png