STM32點亮LED燈有很多種方法。第一種是操作寄存器來點亮LED燈，（以GPIOC的第一個LED為例）操作的方法是首先在中文手冊，首先要聲明的是，手冊里面看到的地址，都是字節(jié)，表示第多少多少個字節(jié)，然后這個數(shù)字對應(yīng)一個字節(jié)位，所以每一個32位的寄存器占四個字節(jié)，找到block2（這個是外設(shè)區(qū)，所有的外設(shè)地址都在這個區(qū)）的基地址，然后加上第一段偏移地址，就越過APB1總線的內(nèi)存區(qū)，到達了APB2總線這個區(qū)的基地址。然后再加上相對于APB2的偏移地址就可以定位出某個特定外設(shè)的基地址，這里所指的是GPIOC端口的基地址，然后再在這個端口外設(shè)基地址的基礎(chǔ)上，加上相應(yīng)的偏移地址，就可以定義出這個端口的寄存器地址，這些寄存器是緊緊的挨著的，一個接一個的，每個寄存器占四個字節(jié)。然后就參考手冊的寄存器介紹圖來編程，從而操作寄存器相應(yīng)的位來實現(xiàn)引腳輸入輸出的不同，也就是配置寄存器實現(xiàn)相關(guān)的功能。（要注意的是:其實這里我們所定義的宏（也就是定義的地址）其實就是相關(guān)的寄存器的基地址，這個寄存器的全程還包括這個基地址以后的四個字節(jié)，其實這里定義的這個宏代表的就是這個寄存器，雖然它只用了每個寄存器的基地址來表示），其實都是一樣的，每個數(shù)字對應(yīng)著一個位。要讓GPIOC的引腳0輸出低電平的意思就是配置BSRR寄存器的BS0位為1。當(dāng)然在配置這個之前，我們還需要了解GPIOC的基本結(jié)構(gòu)（其實每個GPIO的結(jié)構(gòu)都是一樣的，這里用GPIOC引腳來舉例子）和它的八種工作模式。這里需要著重說一下的是，除了模擬輸入和模擬輸出這兩種工作模式用的是模擬量以外，其他的工作模式，如果是輸入則從引腳處進去模擬量通過施密特觸發(fā)器以后變成數(shù)字0和1，如果是輸出則通過一個模擬量輸出然后經(jīng)過MOS管的處理變成了輸出量為高電平和低電平，這里本質(zhì)上就是把控制引腳輸出高低電平的寄存器位設(shè)置為0或者1，然后會讓相應(yīng)的引腳輸出高低電平。當(dāng)然在配置寄存器讓引腳輸出高低電平之前，還需要配置其他的寄存器，讓這個引腳位置有相應(yīng)的工作模式和工作速度。這樣就實現(xiàn)了LED點亮（本質(zhì)上就是引腳位置輸出了一個低電平接在LED燈的一端，LED燈的另一端接了一個VDD正電源，然后燈就亮了）。所有的點亮LED燈的操作說白了都是這個最基本原理，配置寄存器，輸出低電平，點亮燈。在GPIO每個端口的某個引腳輸出電平時，其實可以在輸入端測出到底輸出的是高電平還是低電平（測的原理就和輸入原理一樣）。

第二種方式用的是固件庫模板點亮LED。這種方法的本質(zhì)和第一種是一樣的都是操作寄存器的位從而實現(xiàn)對應(yīng)引腳輸出不同的電平。使用這種方法首先需要創(chuàng)建一個模板，創(chuàng)建方式可以參考中文參考手冊和開發(fā)攻略。然后再自己新定義一個函數(shù)，將用到的函數(shù)從已經(jīng)定義好的庫文件中調(diào)用出來即可。再在main.c函數(shù)中調(diào)用新定義的函數(shù)初始化寄存器即可。雖然與第一種方式不同，但實際上達到的效果是一樣的（也就是說最后實現(xiàn)的配置結(jié)構(gòu)是一樣的，只是配置的方式并不相同）。

第三種方法是位帶操作。

STM32所基于的ARM Cortex-M3內(nèi)核引入了一種新穎的“位帶”技術(shù)（英文稱為Bit

Band），這種“位帶”技術(shù)將部分其片內(nèi)的部分稱為“位帶區(qū)”的存儲區(qū)域和另外一部分稱為“位帶別名區(qū)”的區(qū)域映射起來。一個比較完整的描述是：Cortex-M3的內(nèi)部存儲空間有2個“位帶區(qū)”，分別稱為“SRAM位帶區(qū)”和“外設(shè)存儲位帶區(qū)”，各自位于SRAM區(qū)和外設(shè)存儲區(qū)各自最低的1MBit空間；并有對應(yīng)的2個“位帶別名區(qū)”，分別稱為“SRAM位帶別名區(qū)”和“外設(shè)存儲位帶別名區(qū)”，每個別名區(qū)大小為32MBit?！拔粠А奔夹g(shù)將兩個“位帶區(qū)”的每一位分別映射帶對應(yīng)的“位帶別名區(qū)”的一個“字”（即32位）的最低位上。圖1展示了這種關(guān)系：

圖1

圖1中，左邊的0x40000000表示“外設(shè)存儲位帶區(qū)”的起始地址，而右邊的0x42000000則表示“外設(shè)存儲位帶別名區(qū)”的存儲地址，0th Bit、1th Bit等表示從地址0x40000000依次往后的第0位，第1位等。右邊的0x42000000表示STM32內(nèi)部的“外設(shè)存儲位帶別名區(qū)”起始地址，而下面的0x42000000 – 0x420000010、0x42000010 – 0x420000020等則表示從地址0x42000000依次往后的第1個、第二個“字”空間。在此要注意到的是，STM32作為一款32位控制器，其數(shù)據(jù)總線當(dāng)然是32位的，但其內(nèi)部存儲空間不僅支持32位存取，同時也支持8位（字節(jié)）、16位（半字）存取方式，因此其內(nèi)部存儲空間是按照最小存取長度（8位）來對齊的，以圖1中的0x42000000 – 0x420000010為例，其存儲空間的排列情況如下圖2所示。假設(shè)想這段空間內(nèi)寫入數(shù)據(jù)0x12345678，則實際內(nèi)容（假設(shè)是小端存儲格式）如圖3所示。

圖2  圖3

8位長度的對齊方式?jīng)Q定了用戶通過應(yīng)用程序操作存儲空間的最小長度為8位，亦即1個字節(jié)。因此如果要單獨對某一“位”進行操作，則必須使用上文中所講述的辦法。

但通過這種“位帶”技術(shù)進行存儲空間的映射后，可以很輕易快捷的實現(xiàn)位操作。當(dāng)對“位帶別名區(qū)”的某一個“字”空間的最低位進行清除操作時，則對應(yīng)的“位帶區(qū)”所對應(yīng)的“位”即會被清除，反之當(dāng)對“位帶別名區(qū)”的某一個“字”空間的最低位進行置位操作時，，則對應(yīng)的“位帶區(qū)”所對應(yīng)的“位”也會被置位。這樣一來，前文所講述的“讀出——修改——寫入”就變成了只有“寫入”的過程，這是一種非常典型的空間換時間的做法。也許有讀者會疑問，這樣豈不是損失掉了2個32MBit的存儲空間？答案是這部分存儲空間是通過映射技術(shù)“虛擬”出來的，STM32片內(nèi)的這部分地址空間并沒有物理存儲介質(zhì)存在。

下面通過一個簡單的例子講述如何實現(xiàn)STM32微控制器平臺上的“位帶”技術(shù)實現(xiàn)一個簡單的點亮發(fā)光二極管的操作。其中發(fā)光二極管使用STM32的PA4引腳的輸出高電平點亮，則只要在PA4引腳輸出一個高電平，即可點亮該發(fā)光二極管。

通過查閱STM32的開發(fā)手冊可以知道，要在PA4引腳輸出高電平，則只需要在初始化完畢GPIOA設(shè)備之后對GPIOA的ODR寄存器的第4位寫入一個“1”即可。這個目的很簡單，重點是如何計算ODR寄存器的第4位在“位帶別名區(qū)”中所對應(yīng)的“字”空間地址。獲取該地址的過程如下圖4所示。

圖4

事實上有了前文的描述，相信圖4是比較容易理解的。圖中自上往下最終推算出了GPIOA的ODR各個位的“位帶別名區(qū)”的地址，可以看到ODR寄存器的第4位所對應(yīng)的“字”空間地址為0x42210190。從STM32的開發(fā)手冊上也可以獲取“位帶別名區(qū)”的字空間所對應(yīng)的“位”：

bit_word_addr = bit_band_base + (byte_offset×32) + (bit_number×4)

上述公式中，bit_word_addr表示“位帶別名區(qū)”字空間，bit_band_base表示對應(yīng)的“位帶區(qū)別名區(qū)”起始地址，byte_offset表示“位”在“位帶區(qū)”中的字節(jié)偏移地址，bit_number則表示“位”在對應(yīng)“位帶區(qū)”字節(jié)中的位置。

以對GPIOA的ODR寄存器的第4位寫入一個“1”為例，首先要找到ODR寄存器的第4位的“位帶區(qū)”起始地址，字節(jié)偏移地址和在字節(jié)中的位置。其中“位帶區(qū)”起始地址已知為0x42000000，而字節(jié)偏移地址由在圖4找出為0x0001080C（注意是此處偏移地址，不是圖中的絕對地址），同時位置為第4位，因此可以套用上述公式計算對應(yīng)的“字空間”

bit_word_addr = 0x42000000 + (0x0001080C × 32) + (4 × 4) = 0x42210190

可知可圖中推算的結(jié)果一致。因此，只要向地址為0x42210190的空間寫入“1”即可點亮發(fā)光二極管。