STM32位段的定义及其操作方法详解
1 定义
首先需要明确下，位段，位带和别名区这三个名词
名词定义
位段
stm32用户参考手册使用的名字
位带
cortexm3参考手册使用的
别名区
地址总线上用来位访问地址区域，
所以说，位段和位带是一个意思，是不同手册的不同叫法。
由上述的名词解释得知，位带功能并不是stm32独有的，是cortexm3的功能（cortexm4也有这样的功能）。mcs51有位操作，以一位（bit）为数据对象的操作，mcs51可以简单的将p1口的第2位独立操作：p1.2=0;p1.2=1 ；这样就把p1口的第三个脚（bit2）置0置1。而stm32的位段、位带别名区最重要的就为了实现这样的功能。
2 位带操作
2.1 范围
位带是有范围的，并不是cortexm3全部地址空间都支持的。在 cm3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。
支持位带操作的两个内存区的范围是：
0x2000_0000‐0x200f_ffff （sram 区中最低1mb区域）
0x4000_0000‐0x400f_ffff （片上外设区中的最低 1mb）
2.2 位带操作
对 sram 位带区的某个比特，记该比特所在字节的地址为a，位序号为 n (0<=n<=7)，则它在别名区的地址为：
aliasaddr ＝ 0x22000000 + ((a‐0x20000000)*8+n)*4 =0x22000000 + (a‐0x20000000)*32 + n*4对于片上外设位带区的某个比特，记该比特所在字节的地址为a，位序号为 n (0<=n<=7)，则该比特在别名区的地址为：
aliasaddr ＝ 0x42000000 + ((a‐0x40000000)*8+n)*4 = 0x42000000 + (a‐0x40000000)*32 + n*4上式中，“*4”表示一个字为 4 个字节，“*8”表示一个字节中有 8 个比特。
2.3代码实现
把“位带地址＋位序号”转换别名地址宏为：
#define bitband(addr, bitnum) ((addr & 0xf0000000)+0x2000000 + ((addr &0xff fff)< <5) + (bitnum< <2))把该地址转换成一个指针：
#define mem_addr(addr, bitnum) *((volatile unsigned long *)((addr & 0xf0000000)+0x2000000 + ((addr &0xff fff)< <5) + (bitnum< <2)))其中
addr的取值范围：
0x2000_0000‐0x200f_ffff
0x4000_0000‐0x400f_ffff
注意：addr取值要32位对齐
bitnum的取值范围：
0-31
解析：
(addr & 0xf0000000) + 0x02000000:
区分sram还是外设，如果是外设，结果为4，再加0x2000000就等于0x4200000，0x42000000就是外设别名位带区。如果是sram，结果为2，再加上0x2000000就等于0x22000000，0x22000000就是sram别名位带区。
addr & 0x00ffffff：
屏蔽了最高2位，相当于减去0x20000000或者0x40000000。因为位带区的有效范围是1m，即0x100000，这样子就做到了低6位有效。
<< 5：
等价于乘以32
<< 2：
等价于乘以4
特别提醒
当你使用位带功能时，要访问的变量必须用 volatile 来定义。因为 c 编译器并不知道同一个比特可以有两个地址。所以就要通过 volatile，使得编译器每次都如实地把新数值写入存储器，而不再会出于优化的考虑。
3 位段的优点
最容易想到的就是通过 gpio 的管脚来单独控制每盏 led 的点亮与熄灭。另一方面，也对操作串行接口器件提供了很大的方便（典型如 74hc165,cd4094）。位带操作可以把代码缩小， 速度更快，效率更高，更安全。总之位带操作对于硬件 i/o 密集型的底层程序最有用处了
位带操作还能用来化简跳转的判断。
当跳转依据是某个位时，以前必须这样做
1、读取整个寄存器
2、掩蔽不需要的位
3、比较并跳转
使用位带操作后
1、从未带别名区读取状态位
2、比较并跳转
当然，对于写入操作也从4步精简到3步
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位段
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cortexm3参考手册使用的
别名区
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所以说，位段和位带是一个意思，是不同手册的不同叫法。
由上述的名词解释得知，位带功能并不是stm32独有的，是cortexm3的功能（cortexm4也有这样的功能）。mcs51有位操作，以一位（bit）为数据对象的操作，mcs51可以简单的将p1口的第2位独立操作：p1.2=0;p1.2=1 ；这样就把p1口的第三个脚（bit2）置0置1。而stm32的位段、位带别名区最重要的就为了实现这样的功能。
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0x2000_0000‐0x200f_ffff （sram 区中最低1mb区域）
0x4000_0000‐0x400f_ffff （片上外设区中的最低 1mb）
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aliasaddr ＝ 0x22000000 + ((a‐0x20000000)*8+n)*4 =0x22000000 + (a‐0x20000000)*32 + n*4对于片上外设位带区的某个比特，记该比特所在字节的地址为a，位序号为 n (0<=n<=7)，则该比特在别名区的地址为：
aliasaddr ＝ 0x42000000 + ((a‐0x40000000)*8+n)*4 = 0x42000000 + (a‐0x40000000)*32 + n*4上式中，“*4”表示一个字为 4 个字节，“*8”表示一个字节中有 8 个比特。
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#define mem_addr(addr, bitnum) *((volatile unsigned long *)((addr & 0xf0000000)+0x2000000 + ((addr &0xff fff)< <5) + (bitnum< <2)))其中
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0x2000_0000‐0x200f_ffff
0x4000_0000‐0x400f_ffff
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0-31
解析：
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<< 2：
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