STM32 Registermaskierung

[LBubble (Gast)]

Servus

Im Rahmen eines Projektlabors an meiner FH bin ich gerade dabei mich in 
den STM32F103 einzuarbeiten, was mir schwerer fällt als gedacht.
Bis jetzt hatte ich hauptsächlich mit dem C166 zu tun, mit dem man 
Register einfach à la RegisterXYZ |= 0x0101010101 maskieren kann.
Beim STM32 spreche ich die Register über structs an, also GPIOx->ODR = 
0x010101101;.
Gibt es dafür grundsätzlich noch eine andere Methode, oder übersehe ich 
noch etwas? Bis jetzt hab ich mir damit beholfen, die unrelevanten Bits 
mit 0 oder der Reset Value zu beschreiben. Auf Dauer aber doch recht 
unschön.
In die FirmwareLib will ich mich nur ungern einarbeiten, weil die Zeit 
so schon recht knapp ist.

[PittyJ (Gast)]

Kapsel das einfach mit einer Funktion und gut ist es.

[Random .. (thorstendb)]

LBubble schrieb:
> mit dem man
> Register einfach à la RegisterXYZ |= 0x0101010101 maskieren kann.
> Beim STM32 spreche ich die Register über structs an, also GPIOx->ODR =
> 0x010101101;.

Hi,

allgemein:

GPIOx->ODR |= 0x010101101;
GPIOx_ODR  |= 0x010101101;

ist "das gleiche". In beiden Fällen steckt eine Adresse dahinter, nur 
die Adressbildung ist anders. Im ersten Fall berechnet der Compiler die 
Adresse aus BASE+OFFSET, im zweiten Fall hat der Vendor das im 
Headerfile selbst addiert.

Im Zuge der Standardisierung unter CMSIS wurde das für alle Cortex-M 
Devices vereinheitlicht.

Zum Einen erhöht es die Übersichtlichkeit (struct TIMER_type und 
#define-Mapping auf TIMER0,1,2,3,n), und zum Anderen ermöglicht es Tools 
mit IntelliSense Feature das automatische Einsehen der Member 
(Register).

/*------------------------ General Purpose and Alternate Function IO ---------*/
typedef struct {
  __IO uint32_t CRL;
  __IO uint32_t CRH;
  __IO uint32_t IDR;
  __IO uint32_t ODR;
  __IO uint32_t BSRR;
  __IO uint32_t BRR;
  __IO uint32_t LCKR;
} GPIO_TypeDef;

#define GPIOA               ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE)
#define GPIOB               ((GPIO_TypeDef *) GPIOB_BASE)
#define GPIOC               ((GPIO_TypeDef *) GPIOC_BASE)
#define GPIOD               ((GPIO_TypeDef *) GPIOD_BASE)
#define GPIOE               ((GPIO_TypeDef *) GPIOE_BASE)
#define GPIOF               ((GPIO_TypeDef *) GPIOF_BASE)
#define GPIOG               ((GPIO_TypeDef *) GPIOG_BASE)

STM32 speziell:
Im Gegensatz zu einigen anderen Controllern (AVR, LMI CM3, NXP) hat STM 
die PortPin-Konfigurationsmöglichkeiten in 2x 2Bits verpackt: MODE und 
CONF.
Hintergrund ist das Glitchfreie Umschalten zwischen den Modes.


VG,
/th.

[(prx) A. K. (prx)]

LBubble schrieb:

> Gibt es dafür grundsätzlich noch eine andere Methode, oder übersehe ich
> noch etwas? Bis jetzt hab ich mir damit beholfen, die unrelevanten Bits
> mit 0 oder der Reset Value zu beschreiben. Auf Dauer aber doch recht
> unschön.

Bei den Portpins arbeitet man meist nicht mit dem ODR, sondern mit BSRR 
oder BRR. Manche Steuerregister anderer Komponenten besitzt ebenfalls 
separate Register, die nur Bits setzen oder löschen.

Einzelne Bits kann man via ARM Bitbanding ansprechen.

[(prx) A. K. (prx)]

LBubble schrieb:

> Beim STM32 spreche ich die Register über structs an, also GPIOx->ODR =
> 0x010101101;.

Abgesehen davon, dass es optisch kaum einen Unterschied ergibt, ob man 
GPIOA_ODR oder GPIO->ODR schreibt, hat die Methode mit Strukturen den 
entscheidenden Vorteil, allgemeine Funktionen für Peripheriekomponenten 
zu ermöglichen, die mehrfach vorliegen. Wie etwa eine Funktion 
usart_init(USART1), die gleichermassen für alle USARTs einsetzbar ist 
und die Adresse der Struct zum Parameter hat.

[babbelnet (Gast)]

à la Card oder was?

[LBubble (Gast)]

GPIOA_ODR erzeugt bei mir einen "identifier 'GPIOA_ODR' is 
undefined"-Fehler.
Dass ich mit dem Pfeiloperator ganz normal maskieren kann wusste ich 
nicht, da ich es zuerst mit GPIOA->CRL probiert habe, und da führte es 
zu keinem funktionierenden Ergebnis, mit RCC->APB2ENR und GPIOA->ODR 
allerdings schon.
Auf jeden Fall hat mich das schon einiges weiter gebracht.
Vielen Dank an Random.. für die ausführliche Antwort und A. K für den 
Tipp mit BSRR.
Und an alle anderen für die Mühe.

Gruß

[Random .. (thorstendb)]

> GPIOA_ODR erzeugt bei mir einen "identifier 'GPIOA_ODR' is
> undefined"-Fehler.
Stimmt, da muss ich dem Compiler rechtgeben. Ich sagte ja, wir haben dem 
Wildwuchs ein Ende gemacht :-) Gibt im Wesentlichen nur noch

Peripheral->Register

für Cortex-M.

Willst du

Peripheral_Register

verwenden, musst du es dir selbst definieren.

> Dass ich mit dem Pfeiloperator ganz normal maskieren kann wusste ich
> nicht, da ich es zuerst mit GPIOA->CRL probiert habe, und da führte es
> zu keinem funktionierenden Ergebnis, mit RCC->APB2ENR und GPIOA->ODR
> allerdings schon.

CRL ist das Control Register Low. Die Konfiguration für die unteren 8Bit 
eines Ports sind im CRL zu 8 Portpins mal 2Bit MODE + 2Bit CONF 
organisiert, beim CRH (High) sind es gleichermaßen die Portpins 16...31


Was zum Abgucken, passend für die LEDs an Port B.8 bis B.15

#ifndef __GPIO_H__
#define __GPIO_H__

// AF enable
#define AFIO_EN    0  // Alternate Function Enable

// GPIO enable
#define IOPA_EN    2  // GPIO A enable
#define IOPB_EN    3  // GPIO B enable
#define IOPC_EN    4  // GPIO C enable
#define IOPD_EN    5  // GPIO D enable
#define IOPE_EN    6  // GPIO E enable
#define IOPF_EN    7  // GPIO F enable
#define IOPG_EN    8  // GPIO G enable

// DAC Enable
#define DAC_EN    29

#define GPIO_CONF_BIT(BIT)  ((BIT>7? BIT-8 : BIT) << 2)    // 4Bits per port pin

// Mode and Conf Bits
#define MODE0          (unsigned int)0
#define MODE1          (unsigned int)1
#define CONF0          (unsigned int)2
#define CONF1          (unsigned int)3

// Port Mode
#define GPIO_MODE_INPUT       (((unsigned int)0<<MODE0) | ((unsigned int)0<<MODE1))    // GPIO is input
#define GPIO_SPEED_2MHZ       (((unsigned int)0<<MODE0) | ((unsigned int)1<<MODE1))    // Max output Speed  2MHz
#define GPIO_SPEED_10MHZ      (((unsigned int)1<<MODE0) | ((unsigned int)0<<MODE1))    // Max output Speed 10MHz
#define GPIO_SPEED_50MHZ      (((unsigned int)1<<MODE0) | ((unsigned int)1<<MODE1))    // Max output Speed 50MHz

// Port Conf
#define GPIO_OUT_PUSH_PULL    (((unsigned int)0<<CONF0) | ((unsigned int)0<<CONF1))    // general purpose output push-pull

#define GPIO_AF_PUSHPULL      (((unsigned int)0<<CONF0) | ((unsigned int)1<<CONF1))   // alternate function push-pull

#define GPIO_IN_FLOATING      (((unsigned int)1<<CONF0) | ((unsigned int)0<<CONF1))   // input floating
#define GPIO_IN_ANALOG        (((unsigned int)0<<CONF0) | ((unsigned int)0<<CONF1))   // input analog

#define GPIO_IN_PULL_DOWN     (((unsigned int)0<<CONF0) | ((unsigned int)1<<CONF1))   // alternate function push-pull
#define GPIO_IN_PULL_UP       (((unsigned int)0<<CONF0) | ((unsigned int)1<<CONF1))   // alternate function push-pull

#endif

#ifndef __led_h__
#define __led_h__

#define LED_PORT      GPIOB->ODR
#define LED_PORT_MASK    0xFFFF00FF
#define LED_PORT_SHIFT    8
#define LED_PORT_SHIFT_MAX  15

int led_init(void);
void led_out(char out);
void running_light(void);

#endif


int ledCnt=0;

int led_init(void)
{  
  bit_on(RCC->APB2ENR, IOPB_EN);      // enable PORT B
  
  GPIOB->CRH = 
  ((GPIO_OUT_PUSH_PULL | GPIO_SPEED_2MHZ) << GPIO_CONF_BIT(8))  | \
  ((GPIO_OUT_PUSH_PULL | GPIO_SPEED_2MHZ) << GPIO_CONF_BIT(9))  | \
  ((GPIO_OUT_PUSH_PULL | GPIO_SPEED_2MHZ) << GPIO_CONF_BIT(10)) | \
  ((GPIO_OUT_PUSH_PULL | GPIO_SPEED_2MHZ) << GPIO_CONF_BIT(11)) | \
  ((GPIO_OUT_PUSH_PULL | GPIO_SPEED_2MHZ) << GPIO_CONF_BIT(12)) | \
  ((GPIO_OUT_PUSH_PULL | GPIO_SPEED_2MHZ) << GPIO_CONF_BIT(13)) | \
  ((GPIO_OUT_PUSH_PULL | GPIO_SPEED_2MHZ) << GPIO_CONF_BIT(14)) | \
  ((GPIO_OUT_PUSH_PULL | GPIO_SPEED_2MHZ) << GPIO_CONF_BIT(15));

  return(0);
}

void led_out(char out){
    LED_PORT = (LED_PORT & LED_PORT_MASK) | (out << LED_PORT_SHIFT);
}

void running_light(void)
{
  static int count=0;
  
  count++;

  if(count > 0xffff){
    count=0;
    led_out(1<<(ledCnt=++ledCnt<8?ledCnt:0));          // feed the running light
  }  
}