F3不能用位带操作GPIO之原由

mzwhhwj

        最近用到STM32F303，在修改IO的时候，觉得用库操作太麻烦了，要自己一个一个修改，用宏定义也不解决，自然就会想到用位带操作。查M4的手册知道M4也是支持位带操作，F3系列也是属于M4内核，而且在405也是用位带操作，觉得F303也是一样可以做位带操作。直接先修改一个IO，调试却发现在，IO电平始终没有变化。查IO，初始化没有问题。再查位带宏定义：
#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)) 
//IO口地址映射
#define GPIOA_ODR_Addr    (GPIOA_BASE+20)
#define GPIOB_ODR_Addr    (GPIOB_BASE+20)
#define GPIOC_ODR_Addr    (GPIOC_BASE+20)
第一次地址映射操作是内核决定的，F3跟F4都是相同的，这里不会有错。查ODR寄存器的偏移地址：
_IO uint16_t ODR;          /*!< GPIO port output data register,                           Address offset: 0x14 */
ODR的地址偏移了0x14，也就是20，也是对的。F4都可以用位带操作，F3却用不了，就觉得很奇怪。放了一段时间，不死心，继续查找问题。调试，看汇编代码，在位带操作IO那里打断点

可以看到，操作寄存器的地址是0X42010290，查M3的GPIO地址，
#define GPIOC_BASE            (AHB2PERIPH_BASE + 0x0800)
#define AHB2PERIPH_BASE       (PERIPH_BASE + 0x08000000)
#define PERIPH_BASE           ((uint32_t)0x40000000) /*!< Peripheral base address in the alias region */
也就是GPIOC的地址是0x48000800。这明显就对不上，位带操作的地址都不是对应GPIO的ODR，当然操作不了GPIO的电平，这下死心了。
      死也要再死个明白，继续查M4的手册关于Memory System章节，可以看到位带操作地址有两个，Bit Band Region是直接位带操作(具体的可以百度），Bit Band Alias是间接位带操作，要做地址映射才能操作，所以才会BITBAND这个宏定义。只有寄存器的地址在Bit Badn Alias(0x42000000,0x43FFFFFF）地址区域内的才进行位带操作。F303的GPIO是属于AHB2，地址已经不在位置操作区域，所以地址映射后对应不是GPIO的寄存器，自然不能进行位带操作(ST这点也做得太坑了，为什么要把GPIO的归到AHB2)。M4的GPIO都在AHB1总线上，地址在位带操作地址区域自然可以用位带操作GPI，M1也是一样。

styleno1

谢分享，看了文档，确实如楼主所说。不过，GPIOx不在位带区域，也没有性能损失。

mzwhhwj

性能是没有什么损失，只是没有位带操作，使用GPIO很不方便，尤其硬件修改了IO口后，改起来比较痛苦

HZY//123456

STM32F334也是一样不能操作吧