《嵌入式Linux与物联网软件开发——C语言内核深度解析》一2.3 位操作与寄存器-阿里云开发者社区

开发者社区> 异步社区> 正文

《嵌入式Linux与物联网软件开发——C语言内核深度解析》一2.3 位操作与寄存器

简介:
+关注继续查看

本节书摘来自异步社区《嵌入式Linux与物联网软件开发——C语言内核深度解析》一书中的第2章,第2.3节,作者朱有鹏 , 张先凤,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

2.3 位操作与寄存器

2.3.1 寄存器的操作

一般来说,一个SOC片内外设由若干个寄存器控制,IO操作的寄存器与内存统一编址,如果我们要操作片内外设,那么就是操作片内外设的控制寄存器。因此,控制硬件就是读写寄存器(寄存器亦可理解为特定地址的内存)。

SOC中一个寄存器的数据宽度一般是32bit,每个bit可以配置为0或者1,单个bit或相邻几个bit一起控制片上外设某个属性的状态。单个bit最多控制两种状态,三个bit最多控制8种状态。因此寄存器的特定bit配置为0或1,就可以实现对硬件的控制。

然而,CPU对寄存器读写一般都是按照寄存器的数据宽度一起读写(部分寄存器可以按照位读取,这里不讨论),即32bit读出,32bit写入。假设我们只想修改寄存器其中某个属性的状态,即修改寄存器特定位。那么就只能先整体读出来,然后将需要修改的部分修改后,再将修改后的值整体写入寄存器中,即读-改-写三部曲。并且我们只能修改需要修改的位,不能影响其他位。对寄存器特定位的操作分三种情况:清零、置1和取反。

2.3.2 寄存器特定位清零用&

如果希望将一个寄存器的某些特定位变成0而不影响其他位,可以构造一个合适的1和0组成的数,和这个寄存器原来的值进行位与操作,就可以将特定位清零。假设原来32位寄存器REG1中的值为0xAAAAAAAA,我们希望将bit8~bit15清零而其他位不变,将这个数与0xFFFF00FF进行位与即可。

REG1 &= 0xFFFF00FF;

经过上式的读-改-写后,REG1中的值为0xAAAA00AA,达到了特定位清零的目的。

2.3.3 寄存器特定位置1用|

如果希望将一个寄存器的某些特定位变成1而不影响其他位,可以构造一个合适的1和0组成的数,和这个寄存器原来的值进行位或操作,就可以将特定位置1。假设原来32位寄存器REG1中的值为0xAAAA00AA,我们希望将bit8~bit15置1而其他位不变,将这个数与0X0000FF00进行位或即可。

REG1 |= 0x0000FF00;

经过上式的读-改-写后,REG1中的值为0xAAAAFFAA,达到了特定位置1的目的。

2.3.4 寄存器特定位取反用~

如果希望将一个寄存器的某些特定位0变成1,而1变成0,即取反而不影响其他位,可以构造一个合适的1和0组成的数,和这个寄存器原来的值进行位异或操作,就可以将特定位取反。假设原来32位寄存器REG1中的值为0xAAAAAAAA,我们希望将bit8~bit15取反而其他位不变,将这个数与0X0000FF00进行位异或即可。

REG1 ^= 0x0000FF00;

经过上式的读-改-写后,REG1中的值为0xAAAA55AA,达到了特定位取反的目的。

学完本节,你会发现配置寄存器操作并没有想象的那么难,只要我们学会设置位操作的特定的构造数就行了。上面举的例子是bit8~bit15,很好算。但如果要构造一个bit1、bit3~bit5、bit15~bit17位为1的数。傻眼了?一步步来,先用二进制挨个排列好0011 1000 0000 0011 1010,再换算成十六进制0X0003803A,总算算出来了。是不是非要这么麻烦呢?我们既然已经学习了位运算,能不能用位运算构建一个构造数呢?

版权声明:本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献,版权归原作者所有,阿里云开发者社区不拥有其著作权,亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《阿里云开发者社区用户服务协议》和《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,填写侵权投诉表单进行举报,一经查实,本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。

相关文章
【汇编语言/底层开发】11、标识寄存器
除了前述的多种具有特定用途的寄存器之外,8086的CPU中还存在一类特殊的寄存器,称为标识寄存器flag,其每一位可能用来存储特定的信息,主要有以下三类: (1)相关指令的某些执行结果; (2)为CPU执行相关指令提供依据; (3)控制CPU的相关工作方式。
1018 0
软件开发流程
开发流程 需求分析 1.相关系统分析员向用户初步了解需求,然后用word列出要开发的系统的大功能模块,每个大功能模块有哪些小功能模块,对于有些需求比较明确相关的界面时,在这一步里面可以初步定义好少量的界面。 2.系统分析员深入了解和分析需求,根据自己的经验和需求用WORD或相关的工具再做出一份文档系统的功能需求文档。这次的文档会清楚列出系统大致的大功能模块,大功能模块有哪些
1764 0
Android官方开发文档Training系列课程中文版:网络操作之网络连接
原文地址:http://android.xsoftlab.net/training/basics/network-ops/index.html 引言 这节课将会学习最基本的网络连接,监视网络连接状况及网络控制等内容。
681 0
RISC-V MCU开发(十三):嵌入式开发相关工具软件
一款集成开发环境软件除了代码编辑、编译和调试这些基本功能外,也会集成其他工具软件,方便工程师们更高效的开发。MounRiver® Studio(MRS)使用了主菜单扩展的方式,将实用的工具软件添加到软件平台中。软件工具包含、但不仅限于设备管理器、内核烧录的等工具。随着逐渐丰富的内核分析需求,软件工具会一直完善并集成添加。
33 0
Android官方开发文档Training系列课程中文版:网络操作之网络管理
原文地址:http://android.xsoftlab.net/training/basics/network-ops/managing.html 这节课将会学习如何对网络资源的使用情况拥有更细粒度的控制力。
597 0
【汇编语言/底层开发】3、通过寄存器进行内存访问
上篇叙述了8086CPU的通用寄存器和代码寄存器的一些东西。仅仅这些是远远不够的,显而易见的一个原因是,如果CPU只是对自己内部的寄存器进行操作,不能同外部数据进行交互,那么将无法完成任何工作。
887 0
C语言中柔性数组解析
在讲述柔性数组之前,我们首先介绍一下不完整类型(incomplete type)。不完整类型是这样一种类型,它缺乏足够的信息例如长度去描述一个完整的对象。
892 0
Android的init过程(二):初始化语言(init.rc)解析
Android的init过程(一) 本文使用的软件版本 Android:4.2.2 Linux内核:3.1.10     在上一篇文章中介绍了init的初始化第一阶段,也就是处理各种属性。
738 0
WPF开发示例,详细操作步骤
演练:开始使用 WPF .NET Framework 4 其他版本 3(共 3)对本文的评价是有帮助 - 评价此主题 ...
804 0
SAS进阶《深入解析SAS》之开发多语言支持的SAS程序
SAS进阶《深入解析SAS》之开发多语言支持的SAS程序 1. 多语言支持的应用程序是指该程序在世界给第使用时,其能够处理的数据,以及处理数据的方式、信息展现的方式都符合当地的语言、文化习惯,这要求应用程序运行时,能够自动进行与地区、语言相关的处理,也就是通常所说的国际化。 2. SBCS、DBCS、MBCS 单字节字符集SBCS指在该字符集中的字符最多由2个字
1669 0
+关注
异步社区
异步社区(www.epubit.com)是人民邮电出版社旗下IT专业图书旗舰社区,也是国内领先的IT专业图书社区,致力于优质学习内容的出版和分享,实现了纸书电子书的同步上架,于2015年8月上线运营。公众号【异步图书】,每日赠送异步新书。
12049
文章
0
问答
文章排行榜
最热
最新
相关电子书
更多
《2021云上架构与运维峰会演讲合集》
立即下载
《零基础CSS入门教程》
立即下载
《零基础HTML入门教程》
立即下载