寄存器操作方法_对寄存器操作的通用方法总结

寄存器，是集成电路中非常重要的一种存储单元，通常由触发器组成。在集成电路设计中，寄存器可分为电路内部使用的寄存器和充当内外部接口的寄存器这两类。内部寄存器不能被外部电路或软件访问，只是为内部电路的实现存储功能或满足电路的时序要求。而接口寄存器可以同时被内部电路和外部电路或软件访问，CPU中的寄存器就是其中一种，作为软硬件的接口，为广泛的通用编程用户所熟知。本文主要详解寄存器操作方法以及对寄存器操作的通用方法总结，具体的跟随小编来了解一下。

一、寄存器操作

1、#define方法

1）寄存器地址的定义：

#defineUART_BASE_ADRS（0x10000000） /* 串口的基地址 */

#define UART_RHR *（volatile unsigned char *）（UART_BASE_ADRS + 0） /* 数据接受寄存器 */

#define UART_THR *（volatile unsigned char *）（UART_BASE_ADRS + 0） /* 数据发送寄存器 */

2）寄存器读写操作：

UART_THR = ch; /* 发送数据 */

ch = UART_RHR; /* 接收数据 */

也可采用定义带参数宏实现

#define WRITE_REG（addr， ch） *（volatile unsigned char *）（addr） = ch

#define READ_REG（addr， ch） ch = *（volatile unsigned char *）（addr）

3）对寄存器相应位的操作方法：

定义寄存器

#define UART_LCR *（volatile unsigned char *）（UART_BASE_ADRS + 3） /* 线控制寄存器 */

定义寄存器相应位的值

#define CHAR_LEN_5 0x00

#define CHAR_LEN_6 0x01

#define CHAR_LEN_7 0x02

#define CHAR_LEN_8 0x03 /* 8 data bit */

#define LCR_STB 0x04 /* Stop bit control */

#define ONE_STOP 0x00 /* One stop bit！ */

#define LCR_PEN 0x08 /* Parity Enable */

#define PARITY_NONE 0x00

#define LCR_EPS 0x10 /* Even Parity Select */

#define LCR_SP 0x20 /* Force Parity */

#define LCR_SBRK 0x40 /* Start Break */

#define LCR_DLAB 0x80 /* Divisor LatchAccess Bit */

定义寄存器相应位的值另一种方法

#define CHAR_LEN_5 0〈〈0

#define CHAR_LEN_6 1〈〈0

#define CHAR_LEN_7 1〈〈1

#define CHAR_LEN_8 （1〈〈0）|（1〈〈1） /* 8 data bit */

#define LCR_STB 1〈〈2 /* Stop bit control */

#define ONE_STOP 0〈〈2 /* One stop bit！ */

#define LCR_PEN 1〈〈3 /* Parity Enable */

#define PARITY_NONE 0〈〈3

#define LCR_EPS 1〈〈4 /* Even Parity Select */

#define LCR_SP 1〈〈5 /* Force Parity */

#define LCR_SBRK 1〈〈6 /* Start Break */

#define LCR_DLAB 1〈〈7 /* Divisor Latch Access Bit */

对寄存器操作只需对相应位或赋值

UART_LCR = CHAR_LEN_8 | ONE_STOP | PARITY_NONE; /* 设置 8位数据位，1位停止位，无校验位 */

4）对寄存器某一位置位与清零

对某一寄存器第7位置位

XX_CRTL |= 1〈〈7;

XX_CRTL &= ~（1〈〈7）;

UART_LCR |= LCR_DLAB; /*时钟分频器锁存使能 */

UART_LCR &= ~（LCR_DLAB）; /* 禁止时钟分频器锁存 */

5 判断寄存器某一位是否置位或为0的方法

#define UART_LSR *（volatile unsigned char *）（UART_BASE_ADRS + 5） /* 线状态寄存器 */

#define LSR_DR 1〈〈0 /* Data Ready */

当UART_LSR的第0位为1时结束循环

while （！（UART_LSR & LSR_DR）） /* 等待数据接收完 */

2、共用体结构体位域的应用实例

【例】设count 是一个16 位的无符号整型计数器，最大计数为十六进制0xffff，要求将这个计数值以十六进制半字节的形式分解出来。

对于上述实例通常采用移位的方法求解，而采用共用体结构体位域的方法不需要通过移位运算。以下，对CCS 在头文件中大量使用的共用体结构体位域进行注解。

先定义一个共用体结构体位域：

…

Uint16 cont，g，s，b，q; //16 位无符号整型变量定义

cont=0xfedc; //对cont 赋值

…

union //共用体类型定义

{ Uint16 i; //定义i 为16 位无符号整型变量

struct //结构体类型定义

{

Uint16 low:4; //最低4 位在前。从最低4 位开始，取每4 位构成半字节

Uint16 mid0:4;

Uint16 mid1:4;

Uint16 high:4; //最高4 位在后

}HalfByte; //HalfByte 为具有所定义的结构体类型的变量

}Count; //Count为具有所定义的共用体类型的变量

union 定义一个共用体类型，它包含两个成员：一个是16 位无符号整型变量i，另一个是包含4 个半字节变量（low，mid0，mid1，high）的结构体类型。它们占用同一个内存单元，通过对i（Count.i）进行赋值，可以完成对结构体4 个变量的赋值。

上面的程序，在定义共用体类型和结构体类型的同时，直接完成了这两个类型变量的定义，而未定义共用体和结构体类型名。即HalfByte 是一个具有所定义的结构体类型的变量，Count 是一个具有所定义的共用体类型的变量。理解了共用体与结构体之间的关系，下面的赋值指令就清楚了。

Count.i = cont; //对共用体类型成员i 进行赋值

g = Count.HalfByte.low; //将cont 的0～3 位赋值给g，g=0x000c

s = Count.HalfByte.mid0; //将cont 的4～7 位赋值给s，s=0x000d

b = Count.HalfByte.mid1; //将cont 的8～11 位赋值给b，b=0x000e

q = Count.HalfByte.high; //将cont 的12～15 位赋值给q，q=0x000f

通过共用体结构体定义，当对共用体类型成员i 进行赋值时，由于结构体类型变量HalfByte 与i 占用同一个内存单元，因此，也就完成了对HalfByte 的各成员的赋值。

C 语言的共用体结构体位域定义，可以完成对寄存器位域的访问。至于被访问的位域在内存中的具体位置则由编译器安排，编程者可以不必关注。

下面是一个访问寄存器位域的例子，供读者参考。

先建立一个共用体结构体位域定义，将某个寄存器的16 位，从最低位到最高位分别

定义为Bit1，Bit2，…，Bit16。

union //共用体类型定义

{ Uint16 all; //定义all 为16 位无符号整型变量

struct //结构体类型定义

{

Uint16 Bit1:1; //0 位Bit1 取寄存器最低位0 位，以下顺序取1 位直到最高位

Uint16 Bit2:1; //1

Uint16 Bit3:1; //2

Uint16 Bit4:1; //3

Uint16 Bit5:1; //4

Uint16 Bit6:1; //5

Uint16 Bit7:1; //6

Uint16 Bit8:1; //7

Uint16 Bit9:1; //8

Uint16 Bit10:1; //9

Uint16 Bit11:1; //10

Uint16 Bit12:1; //11

Uint16 Bit13:1; //12

Uint16 Bit14:1; //13

Uint16 Bit15:1; //14

Uint16 Bit16:1; //15

}bit; //bit为具有所定义的结构体类型的变量

}CtrlBit; //CtrlBit 为具有所定义的共用体类型的变量

有了上面的定义之后，要访问某一个位或某些位就很容易了。比如要置Bit4，Bit8，Bit12 及Bit16 为1，可用两种方法进行：

方法一：

CtrlBit.bit.Bit4 = 1;

CtrlBit.bit.Bit8 = 1;

CtrlBit.bit.Bit12 = 1;

CtrlBit.bit.Bit16 = 1;

二、对寄存器操作的通用方法总结

对寄存器的操作有时候要考虑对其不同的位进行先后顺序不同的设置，但是对寄存器操作的方法是固定的。

首先要明白逻辑运算符（！，&&，||）和位运算符（〈〈，〉〉，~，|，^，&）的区别：

对寄存器的操作使用的是位运算符，

逻辑运算符一般用于在程序中判断逻辑中使用。

例如 定义一个8位的寄存器（0xf0是寄存器的地址）： #define REG 0xF0

1）对单个的位进行赋值

（1）将寄存器REG的第5位置“1”： REG |= （1 〈〈 5）;

（2）将寄存器REG的第5位清“0”： REG &= ~（1 〈〈 5）;

（3）将寄存器REG的第3和第5位置“1”：REG |= （1 〈〈 5） | （1 〈〈 3）;

（4）将寄存器REG的第3和第5位清“0”：REG &= ~（ （1 〈〈 5） | （1 〈〈 3） ）;

该段总结如下：

将某位置1，移位后使用位运算“|” ；

将某位清0，移位取反后，使用位运算“&”

2）直接赋值

（1）将寄存器REG的1、2、3、5、7位置“1”

REG = 0x5E; （即给寄存器REG1赋值为1010 1110，这种方法多在初始化中使用）

（2）分别将寄存器REG的1、3、5、7位置“1”；0、2位清“0”

u8 temp;

temp = REG;

temp |= （1 〈〈 1）; //将第1位置“1”

temp |= （1 〈〈 3）;

temp |= （1 〈〈 5）;

temp |= （1 〈〈 7）;

temp &= ~（1 〈〈 0） ; //将第0位清“0”，等价于temp &= ~0x01

temp &= ~（1 〈〈 2）; //将第2位清“0”

REG = temp;