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Acconeer A121 60GHz 毫米波雷达传感器开发说明

Acconeer A121 是一款 60GHz 毫米波雷达芯片,支持 57-64GHz 频段。介绍其在 MCU 上的集成方案,包括 SPI 接口配置(CPOL/CPHA=0)、SDK 移植步骤(静态库导入、HAL 函数覆写)及引脚定义修改。涵盖 RSS SDK 移植、SPI 传输函数实现(中断/DMA)、SysTick 延时及 Cortex-M 位带操作理论。提供测距、存在检测等官方示例函数的调用方法及输出日志分析,适用于嵌入式雷达应用开发。

活在当下发布于 2025/2/5更新于 2026/7/2440 浏览
Acconeer A121 60GHz 毫米波雷达传感器开发说明

参考资料: A121 datasheet 1.3 A121 HAL Software Integration User Guide A121 STM32CubeIDE User Guide

官方参考示例工程: XM125_MDK-AC5_A121_v1_0_0 (XM125 相当于 A121 的最小系统板,硬件连接与裸机相同)

A121

该模块为一款 60GHz 毫米波雷达芯片。 射频芯片集成(一发一收),支持频段 57-64GHz。 可检测距离范围 0-20m(实际 SDK 0-17m)。 相对精度 um,绝对精度 mm。 可用于测距、测速、生命体征检测等。 SPI 接口最大 50MHz,工作频率 24MHz,工作电压(IO)1.8/3.3V。

搭配 MCU 使用

搭配 MCU 使用时,MCU 作为主机,A121 作为从机。 通信、控制、部分算法都由 MCU 完成。 同时有对应的 MCU 版本的 SDK,其函数以静态库的形式体现,同时需要覆写 SDK 相关接口函数才能使用。 判断 MCU 能否支持,主要看堆栈空间大小和 MCU 内核架构。 相关例程中包含如下配置信息。

与 MCU 的连接

该传感器与 MCU 连接只需要一组 SPI 和一个中断 GPIO、一个使能控制 GPIO。 且 SPI 的 CPOL 和 CPHA 都为 0(空闲时低电平,且在第一个变化沿进行采样)。 SPI 速度可以达到 50MHz,但不建议。 A121 作为从机使用,所以输出引脚为 MISO,输入引脚为 MOSI。

SDK 相关 API

主要分为这几大类: 其相关函数和类型在静态库和头文件中被定义,可以在文档中找到相关 API 函数说明。

引脚配置

与 A121 STM32CubeIDE User Guide 中介绍的基本相同。 但建议 SPI 的速度设置为 10M 以下,并且选择 8 位数据传输。 同时选中软件片选,关闭 NSSP。 之所以要选中如下配置,可以参考官方文档。 同时开启中断。 GPIO 配置包括软件片选、使能和中断。 同样得开启 GPIO 中断。

SDK 移植

主要参考 A121 HAL Software Integration User Guide 中的内容,详细介绍了该如何进行移植前的配置。 也可以直接参考 XM125_MDK-AC5_A121_v1_0_0 示例工程来进行配置,其被移植部分的工程结构如下。

RSS 的 SDK 移植

如图,将相关头文件拷贝到工程目录后,建议新建一个头文件用于导入这些库,例如:

#ifndef __A121_H__
#define __A121_H__
#include "main.h"
#include <stdarg.h>
#include <stddef.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <complex.h>
#include <math.h>











































 ;
	

#include "acc_config.h"
#include "acc_config_subsweep.h"
#include "acc_definitions_a121.h"
#include "acc_definitions_common.h"
#include "acc_detector_distance.h"
#include "acc_detector_distance_definitions.h"
#include "acc_detector_presence.h"
#include "acc_hal_definitions_a121.h"
#include "acc_processing.h"
#include "acc_rss_a121.h"
#include "acc_sensor.h"
#include "acc_version.h"
#include "acc_hal_integration_a121.h"
#include "acc_integration.h"
#include "acc_integration_log.h"
#include "acc_control_helper.h"
#include "acc_processing_helpers.h"
#include "ref_app_smart_presence.h"
#include "ref_app_tank_level.h"
#include "example_service_subsweeps.h"
#include "example_service_multiple_configurations.h"
#include "example_service_hibernate.h"
#include "example_service.h"
#include "example_processing_subtract_adaptive_bg.h"
#include "example_processing_peak_interpolation.h"
#include "example_processing_noncoherent_mean.h"
#include "example_processing_coherent_mean.h"
#include "example_processing_amplitude.h"
#include "example_diagnostic_test.h"
#include "example_detector_presence_multiple_configurations.h"
#include "example_detector_presence.h"
#include "example_detector_distance_recorded_threshold.h"
#include "example_detector_distance_close_range.h"
#include "example_detector_distance.h"
#include "example_control_helper.h"
#include "example_bring_up.h"
void
Init_A121
(void)
#endif

当然 rss/lib 目录下的静态库也要导入,并且静态库要配置为 library file。

SDK 移植函数

位于 integration 目录下。 除了头文件外,需要覆写三个.c 文件中的函数。在这里,需要把工程中不同的引脚名称重新定义一下,比如:

#define A121_SPI_HANDLE			 A121_SPI_Handle

#define SPI_SS_GPIO_Port			A121_SPI_CS_GPIO_Port
#define SPI_SS_Pin					A121_SPI_CS_Pin

#define ENABLE_GPIO_Port			A121_EN_GPIO_Port
#define ENABLE_Pin					A121_EN_Pin

#define INTERRUPT_GPIO_Port	A121_EXTI_GPIO_Port
#define INTERRUPT_Pin					A121_EXTI_Pin

stm32.c 中的不用改,只是一些基本延时、内存操作。 log.c 中注释掉 fflush(stdout);(这里是清空 stdout 的语句,其中 printf 需要进行重定向,如果重定向过了,就不需要这一句了)。 重定向参考官方文档。 xm125.c 中的函数需要进行更改:前文说到 xm125 就是 A121 的最小系统板,所以硬件的连接是一样的,所以可以直接拿来移植。

SPI 传输函数

前文说到,我们配置的 SPI 是 8 位传输,所以这里需要建立一个 8 位 SPI 传输函数。 示例工程上的函数是 16 位,直接改成 8 位即可。 同样,我这里是用中断的方式来进行连续传输的(如果要使用 10M 以上的连续传输,则替换成 DMA 的方式)。

static void acc_hal_integration_sensor_transfer8(acc_sensor_id_t sensor_id, uint8_t *buffer, size_t buffer_length)
{
	(void)sensor_id;  // Ignore parameter sensor_id
	// Set SPI_SS LOW (Activate)
	HAL_GPIO_WritePin(SPI_SS_GPIO_Port, SPI_SS_Pin, GPIO_PIN_RESET);

	//const uint32_t SPI_TRANSMIT_RECEIVE_TIMEOUT = 5000;

#ifdef A121_USE_SPI_DMA
	spi_transfer_complete = false;
	HAL_StatusTypeDef status = HAL_SPI_TransmitReceive_DMA(&A121_SPI_HANDLE, (uint8_t *)buffer, (uint8_t *)buffer, buffer_length);

	if (status != HAL_OK)
	{
		return;
	}

	uint32_t start = HAL_GetTick();

	while (!spi_transfer_complete && (HAL_GetTick() - start) < SPI_TRANSMIT_RECEIVE_TIMEOUT)
	{
		// Turn off interrupts
		disable_interrupts();
		// Check once more so that the interrupt have not occurred
		if (!spi_transfer_complete)
		{
			__WFI();
		}

		// Enable interrupt again, the ISR will execute directly after this
		enable_interrupts();
	}
#else
	HAL_SPI_TransmitReceive_IT(&A121_SPI_HANDLE, (uint8_t *)buffer, (uint8_t *)buffer, buffer_length);
	while(A121_SPI_HANDLE.State!=HAL_SPI_STATE_READY && A121_SPI_HANDLE.State!=HAL_SPI_STATE_ERROR);
#endif

	// Set SPI_SS HIGH (De-activate)
	HAL_GPIO_WritePin(SPI_SS_GPIO_Port, SPI_SS_Pin, GPIO_PIN_SET);
}
等待中断函数

这里是官方写法,但是 SysTick 在我的工程中会关闭,可以替换成其他的超时计算方式。

bool acc_hal_integration_wait_for_sensor_interrupt(acc_sensor_id_t sensor_id, uint32_t timeout_ms)
{
	(void)sensor_id; // Ignore parameter sensor_id

	const uint32_t wait_begin_ms = HAL_GetTick();
	while ((HAL_GPIO_ReadPin(INTERRUPT_GPIO_Port, INTERRUPT_Pin) != GPIO_PIN_SET) &&
	       (HAL_GetTick() - wait_begin_ms < timeout_ms))
	{
		// Wait for the GPIO interrupt
		disable_interrupts();
		// Check again so that IRQ did not occur
		if (HAL_GPIO_ReadPin(INTERRUPT_GPIO_Port, INTERRUPT_Pin) != GPIO_PIN_SET)
		{
			__WFI();
		}

		// Enable interrupts again to allow pending interrupt to be handled
		enable_interrupts();
	}

	return HAL_GPIO_ReadPin(INTERRUPT_GPIO_Port, INTERRUPT_Pin) == GPIO_PIN_SET;
}
延时函数修改

为了避免 HAL 库的延时函数出错,统一换成我们自己的延时函数。

void acc_hal_integration_sensor_enable(acc_sensor_id_t sensor_id)
{
	(void)sensor_id;  // Ignore parameter sensor_id

	HAL_GPIO_WritePin(ENABLE_GPIO_Port, ENABLE_Pin, GPIO_PIN_SET);
	HAL_GPIO_WritePin(SPI_SS_GPIO_Port, SPI_SS_Pin, GPIO_PIN_SET);

	// Wait 2 ms to make sure that the sensor crystal have time to stabilize
	delay_ms(2);
}


void acc_hal_integration_sensor_disable(acc_sensor_id_t sensor_id)
{
	(void)sensor_id;  // Ignore parameter sensor_id
	HAL_GPIO_WritePin(SPI_SS_GPIO_Port, SPI_SS_Pin, GPIO_PIN_RESET);
	HAL_GPIO_WritePin(ENABLE_GPIO_Port, ENABLE_Pin, GPIO_PIN_RESET);

	// Wait after disable to leave the sensor in a known state
	// in case the application intends to enable the sensor directly
	delay_ms(2);
}
函数指针赋值

最后把定义的函数指针全部赋值到结构体内即可。 这里需要注意的是,8 位 SPI 传输和 16 位 SPI 传输选其一即可,我们用的 8 位,所以 16 位对应的函数为 NULL。

const acc_hal_a121_t *acc_hal_rss_integration_get_implementation(void)
{
	static const acc_hal_a121_t val =
	{
		.max_spi_transfer_size = STM32_MAX_TRANSFER_SIZE,

		.mem_alloc = malloc,
		.mem_free  = free,

		.transfer = acc_hal_integration_sensor_transfer8,
		.log      = acc_integration_log,

		.optimization.transfer16 = NULL,
	};

	return &val;
}

SDK 示例移植

直接移植即可。 其中 acc_processing_helpers.c 这里用到了 <complex.h> 头文件,用于复数操作,但多数 AC5 编译器不支持,可以换成 AC6,不过我这里没用到相关函数,所以没有进行配置。

堆栈配置

如图: 其中,在函数 acc_example_bring_up 中用于分配内存。 雷达数组大小 ACC_RSS_ASSEMBLY_TEST_MIN_BUFFER_SIZE 是 2048,所以还是给大一点堆栈空间好。

测试 SDK

官方示例中给出了几个函数用于测试各种功能。

  acc_example_bring_up(0,NULL);             // 测试雷达与 MCU 的通讯是否正常,A121 雷达外部电路是否正常。
  acc_example_service(0,NULL);              // 原始数据。高精度测距,复杂场景测距从此入手。
  acc_example_detector_distance(0,NULL);    // 距离检测器,适用于简单场景测距。
  acc_example_detector_presence(0,NULL);    // 存在检测器,可用于人体检测。
  acc_example_processing_amplitude(0,NULL); // 从 Sparse IQ 服务的原始数据提取距离信息的处理方法。

上电测试

调用 acc_example_bring_up(0,NULL); 函数即可。 输出效果:其中 A121 开头的为 SDK 中的函数运行输出。

测距测试

调用 acc_example_detector_distance(0,NULL); 函数即可。 输出效果:其中 A121 开头的为 SDK 中的函数运行输出。 该示例可以输出多个目标。 同时会在开始测距之前初始化相关配置:

[A121] Acconeer software version a121-v1.0.0
[A121] 00:00:00.000 (I) (detector_distance) Detector Distance Config
... (省略部分日志)

输出多个目标点时,直接在后面进行打印。

附录:Cortex-M 架构的 SysTick 系统定时器精准延时和 MCU 位带操作

SysTick 系统定时器精准延时

延时函数

SysTick->LOAD 中的值为计数值。 计算方法为工作频率值/分频值。 比如工作频率/1000,则周期为 1ms。

以 ADuCM4050 为例:

#include "ADuCM4050.h"

void delay_ms(unsigned int ms)
{
	SysTick->LOAD = 26000000/1000-1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)  载入计数值 定时器从这个值开始计数
	SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag  清空计数值到达 0 后的标记
	SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock  使能 52MHz 的系统定时器
	while(ms--)
	{
		while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set  等待
	}
	SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick  关闭系统定时器
}
void delay_us(unsigned int us)
{
	SysTick->LOAD = 26000000/1000/1000-1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)  载入计数值 定时器从这个值开始计数
	SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag  清空计数值到达 0 后的标记
	SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock  使能 52MHz 的系统定时器
	while(us--)
	{
		while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set  等待
	}
	SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick  关闭系统定时器
}

其中的 52000000 表示芯片的系统定时器频率,32 系列一般为外部定时器频率的两倍。

Cortex-M 架构 SysTick 系统定时器阻塞和非阻塞延时

阻塞延时

首先是最常用的阻塞延时。

void delay_ms(unsigned int ms)
{
	SysTick->LOAD = 50000000/1000-1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)  载入计数值 定时器从这个值开始计数
	SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag  清空计数值到达 0 后的标记
	SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock  使能 26MHz 的系统定时器
	while(ms--)
	{
		while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set  等待
	}
	SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick  关闭系统定时器
}
void delay_us(unsigned int us)
{
	SysTick->LOAD = 50000000/1000/1000-1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)  载入计数值 定时器从这个值开始计数
	SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag  清空计数值到达 0 后的标记
	SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock  使能 26MHz 的系统定时器
	while(us--)
	{
		while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set  等待
	}
	SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick  关闭系统定时器
}

50000000 表示工作频率,分频后即可得到不同的延时时间,以此类推。 那么,不用两个嵌套 while 循环,也可以写成:

void delay_ms(unsigned int ms)
{
	SysTick->LOAD = 50000000/1000*ms-1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)  载入计数值 定时器从这个值开始计数
	SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag  清空计数值到达 0 后的标记
	SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock  使能 26MHz 的系统定时器

	while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set  等待

	SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick  关闭系统定时器
}
void delay_us(unsigned int us)
{
	SysTick->LOAD = 50000000/1000/1000*us-1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)  载入计数值 定时器从这个值开始计数
	SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag  清空计数值到达 0 后的标记
	SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock  使能 26MHz 的系统定时器
	
	while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set  等待

	SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick  关闭系统定时器
}

但是这种写法有个弊端,那就是输入 ms 后,最大定时不得超过计数值,也就是不能超过 LOAD 的最大值,否则溢出以后,则无法正常工作。 而 LOAD 如果最大是 32 位,也就是 4294967295。 晶振为 50M 的话,50M 的计数值为 1s,4294967295 计数值约为 85s。 固最大定时时间为 85s。 但用嵌套 while 的话,最大可以支持定时 4294967295*85s。

非阻塞延时

如果采用非阻塞的话,直接改写第二种方法就好了:

void delay_ms(unsigned int ms)
{
	SysTick->LOAD = 50000000/1000*ms-1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)  载入计数值 定时器从这个值开始计数
	SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag  清空计数值到达 0 后的标记
	SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock  使能 26MHz 的系统定时器

	//while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set  等待

	//SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick  关闭系统定时器
}
void delay_us(unsigned int us)
{
	SysTick->LOAD = 50000000/1000/1000*us-1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)  载入计数值 定时器从这个值开始计数
	SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag  清空计数值到达 0 后的标记
	SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock  使能 26MHz 的系统定时器
	
	//while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set  等待

	//SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick  关闭系统定时器
}

将等待和关闭定时器语句去掉,在使用时加上判断即可变为阻塞:

delay_ms(500);
while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);
SysTick->CTRL = 0;

在非阻塞状态下,可以提交定时器后,去做别的事情,然后再来等待。 不过这样又有一个弊端,那就是定时器会自动重载,可能做别的事情以后,定时器跑过了,然后就要等 85s 才能停下。 故可以通过内部定时器来进行非阻塞延时函数的编写。 基本上每个 mcu 的内部定时器都可以配置自动重载等功能,网上资料很多,这里就不再阐述了。

位带操作

位带代码

M3、M4 架构的单片机,其输出口地址为端口地址 +20,输入为 +16。 M0 架构的单片机,其输出口地址为端口地址 +12,输入为 +8。 以 ADuCM4050 为例:

位带宏定义
#ifndef __GPIO_H__
#define __GPIO_H__
#include "ADuCM4050.h"
#include "adi_gpio.h"

#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) 
#define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr)) 
#define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))

#define GPIO0_ODR_Addr    (ADI_GPIO0_BASE+20) //0x40020014
#define GPIO0_IDR_Addr    (ADI_GPIO0_BASE+16) //0x40020010

#define GPIO1_ODR_Addr    (ADI_GPIO1_BASE+20) //0x40020054
#define GPIO1_IDR_Addr    (ADI_GPIO1_BASE+16) //0x40020050

#define GPIO2_ODR_Addr    (ADI_GPIO2_BASE+20) //0x40020094
#define GPIO2_IDR_Addr    (ADI_GPIO2_BASE+16) //0x40020090

#define GPIO3_ODR_Addr    (ADI_GPIO3_BASE+20) //0x400200D4
#define GPIO3_IDR_Addr    (ADI_GPIO3_BASE+16) //0x400200D0

#define P0_O(n)    	BIT_ADDR(GPIO0_ODR_Addr,n)  //输出 
#define P0_I(n)    	BIT_ADDR(GPIO0_IDR_Addr,n)  //输入 

#define P1_O(n)    	BIT_ADDR(GPIO1_ODR_Addr,n)  //输出 
#define P1_I(n)    	BIT_ADDR(GPIO1_IDR_Addr,n)  //输入 

#define P2_O(n)    	BIT_ADDR(GPIO2_ODR_Addr,n)  //输出 
#define P2_I(n)    	BIT_ADDR(GPIO2_IDR_Addr,n)  //输入 

#define P3_O(n)    	BIT_ADDR(GPIO3_ODR_Addr,n)  //输出 
#define P3_I(n)    	BIT_ADDR(GPIO3_IDR_Addr,n)  //输入 

#define Port0			(ADI_GPIO_PORT0)
#define Port1			(ADI_GPIO_PORT1)
#define Port2			(ADI_GPIO_PORT2)
#define Port3			(ADI_GPIO_PORT3)

#define Pin0			(ADI_GPIO_PIN_0)
#define Pin1			(ADI_GPIO_PIN_1)
#define Pin2			(ADI_GPIO_PIN_2)
#define Pin3			(ADI_GPIO_PIN_3)
#define Pin4			(ADI_GPIO_PIN_4)
#define Pin5			(ADI_GPIO_PIN_5)
#define Pin6			(ADI_GPIO_PIN_6)
#define Pin7			(ADI_GPIO_PIN_7)
#define Pin8			(ADI_GPIO_PIN_8)
#define Pin9			(ADI_GPIO_PIN_9)
#define Pin10			(ADI_GPIO_PIN_10)
#define Pin11			(ADI_GPIO_PIN_11)
#define Pin12			(ADI_GPIO_PIN_12)
#define Pin13			(ADI_GPIO_PIN_13)
#define Pin14			(ADI_GPIO_PIN_14)
#define Pin15			(ADI_GPIO_PIN_15)

void GPIO_OUT(unsigned int port,unsigned int pin,unsigned int flag);
void GPIO_BUS_OUT(unsigned int port,unsigned int num);

void P0_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int P0_BUS_I(void);

void P1_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int P1_BUS_I(void);

void P2_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int P2_BUS_I(void);

void P3_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int P3_BUS_I(void);

#endif
总线函数
#include "ADuCM4050.h"
#include "adi_gpio.h"
#include "GPIO.h"

void GPIO_OUT(unsigned int port,unsigned int pin,unsigned int flag)
{
	switch(port)
	{
		case 0:{
			switch(pin)
			{
				case 0:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_0));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_0));};break;
				case 1:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_1));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_1));};break;
				case 2:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_2));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_2));};break;
				case 3:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_3));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_3));};break;
				case 4:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_4));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_4));};break;
				case 5:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_5));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_5));};break;
				case 6:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_6));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_6));};break;
				case 7:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_7));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_7));};break;
				case 8:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_8));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_8));};break;
				case 9:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_9));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_9));};break;
				case 10:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_10));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_10));};break;
				case 11:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_11));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_11));};break;
				case 12:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_12));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_12));};break;
				case 13:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_13));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_13));};break;
				case 14:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_14));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_14));};break;
				case 15:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_15));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_15));};break;
				default:pin=0;break;
			}
		}break;
		
		case 1:{
			switch(pin)
			{
				case 0:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_0));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_0));};break;
				case 1:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_1));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_1));};break;
				case 2:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_2));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_2));};break;
				case 3:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_3));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_3));};break;
				case 4:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_4));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_4));};break;
				case 5:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_5));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_5));};break;
				case 6:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_6));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_6));};break;
				case 7:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_7));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_7));};break;
				case 8:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_8));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_8));};break;
				case 9:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_9));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_9));};break;
				case 10:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_10));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_10));};break;
				case 11:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_11));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_11));};break;
				case 12:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_12));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_12));};break;
				case 13:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_13));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_13));};break;
				case 14:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_14));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_14));};break;
				case 15:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_15));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_15));};break;
				default:pin=0;break;
			}
		}break;
		
		case 2:{
			switch(pin)
			{
				case 0:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_0));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_0));};break;
				case 1:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_1));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_1));};break;
				case 2:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_2));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_2));};break;
				case 3:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_3));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_3));};break;
				case 4:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_4));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_4));};break;
				case 5:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_5));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_5));};break;
				case 6:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_6));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_6));};break;
				case 7:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_7));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_7));};break;
				case 8:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_8));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_8));};break;
				case 9:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_9));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_9));};break;
				case 10:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_10));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_10));};break;
				case 11:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_11));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_11));};break;
				case 12:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_12));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_12));};break;
				case 13:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_13));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_13));};break;
				case 14:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_14));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_14));};break;
				case 15:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_15));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_15));};break;
				default:pin=0;break;
			}
		}break;
		
		case 3:{
			switch(pin)
			{
				case 0:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_0));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_0));};break;
				case 1:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_1));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_1));};break;
				case 2:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_2));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_2));};break;
				case 3:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_3));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_3));};break;
				case 4:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_4));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_4));};break;
				case 5:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_5));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_5));};break;
				case 6:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_6));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_6));};break;
				case 7:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_7));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_7));};break;
				case 8:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_8));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_8));};break;
				case 9:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_9));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_9));};break;
				case 10:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_10));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_10));};break;
				case 11:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_11));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_11));};break;
				case 12:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_12));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_12));};break;
				case 13:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_13));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_13));};break;
				case 14:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_14));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_14));};break;
				case 15:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_15));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_15));};break;
				default:pin=0;break;
			}
		}break;
		
		default:port=0;break;
	}	
}

void GPIO_BUS_OUT(unsigned int port,unsigned int num)  //num 最大为 0xffff
{
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		GPIO_OUT(port,i,(num>>i)&0x0001);
	}
}


void P0_BUS_O(unsigned int num)  //输入值 num 最大为 0xFFFF
{
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		P0_O(i)=(num>>i)&0x0001;
	}
}
unsigned int P0_BUS_I(void)  //输出值 num 最大为 0xFFFF
{
	unsigned int num;
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		num=num+(P0_I(i)<<i)&0xFFFF;
	}
	return num;
}

void P1_BUS_O(unsigned int num)  //输入值 num 最大为 0xFFFF
{
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		P1_O(i)=(num>>i)&0x0001;
	}
}
unsigned int P1_BUS_I(void)  //输出值 num 最大为 0xFFFF
{
	unsigned int num;
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		num=num+(P1_I(i)<<i)&0xFFFF;
	}
	return num;
}

void P2_BUS_O(unsigned int num)  //输入值 num 最大为 0xFFFF
{
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		P2_O(i)=(num>>i)&0x0001;
	}
}
unsigned int P2_BUS_I(void)  //输出值 num 最大为 0xFFFF
{
	unsigned int num;
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		num=num+(P2_I(i)<<i)&0xFFFF;
	}
	return num;
}

void P3_BUS_O(unsigned int num)  //输入值 num 最大为 0xFFFF
{
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		P3_O(i)=(num>>i)&0x0001;
	}
}
unsigned int P3_BUS_I(void)  //输出值 num 最大为 0xFFFF
{
	unsigned int num;
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		num=num+(P3_I(i)<<i)&0xFFFF;
	}
	return num;
}
一、位带操作理论及实践

位带操作的概念其实 30 年前就有了,那还是 CM3 将此能力进化,这里的位带操作是 8051 位寻址区的威力大幅加强版。 位带区:支持位带操作的地址区。 位带别名:对别名地址的访问最终作用到位带区的访问上(注意:这中途有一个地址映射过程)。 位带操作对于硬件 I/O 密集型的底层程序最有用处。 支持了位带操作后,可以使用普通的加载/存储指令来对单一的比特进行读写。在 CM4 中,有两个区中实现了位带。其中一个是 SRAM 区的最低 1MB 范围,第二个则是片内外设区的最低 1MB 范围。这两个区中的地址除了可以像普通的 RAM 一样使用外,它们还都有自己的'位带别名区',位带别名区把每个比特膨胀成一个 32 位的字。当你通过位带别名区访问这些字时,就可以达到访问原始比特的目的。 位操作就是可以单独的对一个比特位读和写,类似与 51 中 sbit 定义的变量,stm32 中通过访问位带别名区来实现位操作的功能。 STM32 中有两个地方实现了位带,一个是 SRAM,一个是片上外设。

(1)位带本质上是一块地址区(例如每一位地址位对应一个寄存器)映射到另一片地址区(实现每一位地址位对应一个寄存器中的一位),该区域就叫做位带别名区,将每一位膨胀成一个 32 位的字。 (2)位带区的 4 个字节对应实际寄存器或内存区的一个位,虽然变大到 4 个字节,但实际上只有最低位有效(代表 0 或 1)。

只有位带可以直接用=赋值的方式来操作寄存器,位带是把寄存器上的每一位,膨胀到 32 位,映射到位带区,比如 0x4002 0000 地址的第 0 个 bit,映射到位带区的 0 地址,那么其对应的位带映射地址为 0x00 - 0x04,一共 32 位,但只有 LSB 有效,采用位带的方式用=赋值时,就是把位带区对应的 LSB 赋值,然后 MCU 再转到寄存器对应的位里面,寄存器操作时,如果不改变其他位上面的值,那就只能通过&=或者|=的方式进行。

要设置 0x2000 0000 这个字节的第二个位 bit2 为 1,使用位带操作的步骤有: 1、将 1 写入位带别名区对应的映射地址(即 0x22000008,因为 1bit 对应 4 个 byte); 2、将 0x2000 0000 的值读取到内部的缓冲区(这一步骤是内核完成的,属于原子操作,不需要用户操作); 3、将 bit2 置 1,再把值写回到 0x2000 0000(属于原子操作,不需要用户操作)。

关于 GPIO 引脚对应的访问地址,可以参考以下公式。 寄存器位带别名 = 0x42000000 + (寄存器的地址 -0x40000000)32 + 引脚编号4。 如:端口 F 访问的起始地址 GPIOF_BASE。

#define GPIOF ((GPIO_TypeDef *)GPIOF_BASE)

但好在官方库里面都帮我们定义好了,只需要在 BASE 地址加上偏移即可。 例如: GPIOF 的 ODR 寄存器的地址 = GPIOF_BASE + 0x14。 寄存器位带别名 = 0x42000000 + (寄存器的地址 -0x40000000)32 + 引脚编号4。 设置 PF9 引脚的话:

uint32_t *PF9_BitBand =
*(uint32_t *)(0x42000000 + ((uint32_t )&GPIOF->ODR– 0x40000000) *32 + 9*4)

封装一下:

#define PFout(x) *(volatile uint32_t *)(0x42000000 + ((uint32_t )&GPIOF->ODR – 0x40000000) *32 + x*4)

现在可以把通用部分封装成一个小定义:

#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) 
#define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr)) 
#define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))

那么,设置 PF 引脚的函数可以定义:

#define GPIOF_ODR_Addr    (GPIOF_BASE+20) //0x40021414   
#define GPIOF_IDR_Addr    (GPIOF_BASE+16) //0x40021410 

#define PF_O(n)    	BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PF_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)  //输入

若使 PF9 输入输出则:

PF_O(9)=1;  //输出高电平
uint8_t dat = PF_I(9);  //获取 PF9 引脚的值

总线输入输出:

void PF_BUS_O(unsigned int num)  //输入值 num 最大为 0xFFFF
{
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		PF_O(i)=(num>>i)&0x0001;
	}
}
unsigned int PF_BUS_I(void)  //输出值 num 最大为 0xFFFF
{
	unsigned int num;
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		num=num+(PF_I(i)<<i)&0xFFFF;
	}
	return num;
}

STM32 的可用下面的函数:

#ifndef __GPIO_H__
#define __GPIO_H__
#include "stm32l496xx.h"

#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) 
#define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr)) 
#define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))

#define GPIOA_ODR_Addr    (GPIOA_BASE+20) //0x40020014
#define GPIOB_ODR_Addr    (GPIOB_BASE+20) //0x40020414 
#define GPIOC_ODR_Addr    (GPIOC_BASE+20) //0x40020814 
#define GPIOD_ODR_Addr    (GPIOD_BASE+20) //0x40020C14 
#define GPIOE_ODR_Addr    (GPIOE_BASE+20) //0x40021014 
#define GPIOF_ODR_Addr    (GPIOF_BASE+20) //0x40021414    
#define GPIOG_ODR_Addr    (GPIOG_BASE+20) //0x40021814   
#define GPIOH_ODR_Addr    (GPIOH_BASE+20) //0x40021C14    
#define GPIOI_ODR_Addr    (GPIOI_BASE+20) //0x40022014     

#define GPIOA_IDR_Addr    (GPIOA_BASE+16) //0x40020010 
#define GPIOB_IDR_Addr    (GPIOB_BASE+16) //0x40020410 
#define GPIOC_IDR_Addr    (GPIOC_BASE+16) //0x40020810 
#define GPIOD_IDR_Addr    (GPIOD_BASE+16) //0x40020C10 
#define GPIOE_IDR_Addr    (GPIOE_BASE+16) //0x40021010 
#define GPIOF_IDR_Addr    (GPIOF_BASE+16) //0x40021410 
#define GPIOG_IDR_Addr    (GPIOG_BASE+16) //0x40021810 
#define GPIOH_IDR_Addr    (GPIOH_BASE+16) //0x40021C10 
#define GPIOI_IDR_Addr    (GPIOI_BASE+16) //0x40022010 
 
#define PA_O(n)    	BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PA_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n)  //输入 

#define PB_O(n)    	BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PB_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)  //输入 

#define PC_O(n)    	BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PC_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n)  //输入 

#define PD_O(n)    	BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PD_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n)  //输入 

#define PE_O(n)    	BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PE_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)  //输入

#define PF_O(n)    	BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PF_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)  //输入

#define PG_O(n)    	BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PG_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)  //输入

#define PH_O(n)    	BIT_ADDR(GPIOH_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PH_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOH_IDR_Addr,n)  //输入

#define PI_O(n)			BIT_ADDR(GPIOI_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PI_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOI_IDR_Addr,n)  //输入

void PA_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PA_BUS_I(void);

void PB_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PB_BUS_I(void);

void PC_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PC_BUS_I(void);

void PD_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PD_BUS_I(void);

void PE_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PE_BUS_I(void);

void PF_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PF_BUS_I(void);

void PG_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PG_BUS_I(void);

void PH_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PH_BUS_I(void);

void PI_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PI_BUS_I(void);

#endif
#include "GPIO.h"

void PA_BUS_O(unsigned int num)  //输入值 num 最大为 0xFFFF
{
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		PA_O(i)=(num>>i)&0x0001;
	}
}
unsigned int PA_BUS_I(void)  //输出值 num 最大为 0xFFFF
{
	unsigned int num;
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		num=num+(PA_I(i)<<i)&0xFFFF;
	}
	return num;
}

void PB_BUS_O(unsigned int num)  //输入值 num 最大为 0xFFFF
{
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		PB_O(i)=(num>>i)&0x0001;
	}
}
unsigned int PB_BUS_I(void)  //输出值 num 最大为 0xFFFF
{
	unsigned int num;
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		num=num+(PB_I(i)<<i)&0xFFFF;
	}
	return num;
}

void PC_BUS_O(unsigned int num)  //输入值 num 最大为 0xFFFF
{
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		PC_O(i)=(num>>i)&0x0001;
	}
}
unsigned int PC_BUS_I(void)  //输出值 num 最大为 0xFFFF
{
	unsigned int num;
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		num=num+(PC_I(i)<<i)&0xFFFF;
	}
	return num;
}

void PD_BUS_O(unsigned int num)  //输入值 num 最大为 0xFFFF
{
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		PD_O(i)=(num>>i)&0x0001;
	}
}
unsigned int PD_BUS_I(void)  //输出值 num 最大为 0xFFFF
{
	unsigned int num;
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		num=num+(PD_I(i)<<i)&0xFFFF;
	}
	return num;
}

void PE_BUS_O(unsigned int num)  //输入值 num 最大为 0xFFFF
{
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		PE_O(i)=(num>>i)&0x0001;
	}
}
unsigned int PE_BUS_I(void)  //输出值 num 最大为 0xFFFF
{
	unsigned int num;
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		num=num+(PE_I(i)<<i)&0xFFFF;
	}
	return num;
}

void PF_BUS_O(unsigned int num)  //输入值 num 最大为 0xFFFF
{
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		PF_O(i)=(num>>i)&0x0001;
	}
}
unsigned int PF_BUS_I(void)  //输出值 num 最大为 0xFFFF
{
	unsigned int num;
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		num=num+(PF_I(i)<<i)&0xFFFF;
	}
	return num;
}

void PG_BUS_O(unsigned int num)  //输入值 num 最大为 0xFFFF
{
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		PG_O(i)=(num>>i)&0x0001;
	}
}
unsigned int PG_BUS_I(void)  //输出值 num 最大为 0xFFFF
{
	unsigned int num;
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		num=num+(PG_I(i)<<i)&0xFFFF;
	}
	return num;
}

void PH_BUS_O(unsigned int num)  //输入值 num 最大为 0xFFFF
{
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		PH_O(i)=(num>>i)&0x0001;
	}
}
unsigned int PH_BUS_I(void)  //输出值 num 最大为 0xFFFF
{
	unsigned int num;
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		num=num+(PH_I(i)<<i)&0xFFFF;
	}
	return num;
}

void PI_BUS_O(unsigned int num)  //输入值 num 最大为 0xFFFF
{
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		PI_O(i)=(num>>i)&0x0001;
	}
}
unsigned int PI_BUS_I(void)  //输出值 num 最大为 0xFFFF
{
	unsigned int num;
	int i;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		num=num+(PI_I(i)<<i)&0xFFFF;
	}
	return num;
}

二、如何判断 MCU 的外设是否支持位带

根据《ARM Cortex-M3 与 Cortex-M4 权威指南 (第 3 版)》中第 6 章第 7 节描述。 也就是说,要实现对 GPIO 的位带操作,必须保证 GPIO 位于外设区域的第一个 1MB 中。 第一个 1MB 应该是 0x4010 0000 之前,位带不是直接操作地址,而是操作地址映射,地址映射被操作以后 MCU 自动会修改对应寄存器的值。 位带区只有 1MB,所以只能改 0x4000 0000 - 0x400F FFFF 的寄存器。 像 F4 系列 GPIO 的首地址为 0x4002 0000,就可以用位带来更改。 STM32L476 的 GPIO 就不行: AHB2 的都不能用位带。 ABP 还有 AHB1 都可以用。 但是 L476 的寄存器里面 GPIO 和 ADC 都是 AHB2。

目录

  1. A121
  2. 搭配 MCU 使用
  3. 与 MCU 的连接
  4. SDK 相关 API
  5. 引脚配置
  6. SDK 移植
  7. RSS 的 SDK 移植
  8. SDK 移植函数
  9. SPI 传输函数
  10. 等待中断函数
  11. 延时函数修改
  12. 函数指针赋值
  13. SDK 示例移植
  14. 堆栈配置
  15. 测试 SDK
  16. 上电测试
  17. 测距测试
  18. 附录:Cortex-M 架构的 SysTick 系统定时器精准延时和 MCU 位带操作
  19. SysTick 系统定时器精准延时
  20. 延时函数
  21. 阻塞延时
  22. 非阻塞延时
  23. 位带操作
  24. 位带代码
  25. 位带宏定义
  26. 总线函数
  27. 一、位带操作理论及实践
  28. 二、如何判断 MCU 的外设是否支持位带
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