单片机编程寄存器咋看是干啥的,单片机开发有必要熟悉寄存器吗

做单片机开发久了，发现用的单片机也多，现在每个厂家都提供对应的库以方便加快客户的开发。但是总是有那么一些人，不习惯用官方的库，因为厂家太多，每家写代码的规范都不一样，A厂的单片机是一个规范，B厂的单片机可能又是一个规范，C厂的又会是其他的规范，这样看起来就有点头大了。对于我们这种习惯了使用寄存器开发的老鸟，我有时候就干脆不用官方的头文件，自己定义头文件，统一规范。又由于一般写单片机程序还都是要看寄存器用户手册的，于是干脆自己动手写头文件吧，而且我发现自己定义寄存器相关头文件，可以更加深刻的了解单片机。

下面以MM32L0xx系列单片机的UART模块为例进行介绍。

首先我们根据寄存器用户手册的UART模块的寄存器概况，定义一个UART类型struct UartType，然后定义好模块访问指针pstUart1和pstUart1 如下：

MM32L0xx系列单片机UART寄存器概览

/** MM32L0xx串口硬件寄存器定义 */ struct UartType{ __IO uint32_t vuiTdr; __I uint32_t vuiRdr; __I uint32_t vuiCsr; __I uint32_t vuiIsr; __IO uint32_t vuiIer; __O uint32_t vuiIcr; __IO uint32_t vuiGcr; __IO uint32_t vuiCcr; __IO uint32_t vuiBrr; __IO uint32_t vuiFra; // __IO uint32_t vuiRxAddr; // __IO uint32_t vuiRxMask; // __IO uint32_t vuiScr; }; /** 操作MM32L0xx串口硬件的指针*/ #define pstUart1 ((struct UartType *) DE_Uart1BaseAddress) #define pstUart2 ((struct UartType *) DE_Uart2BaseAddress)

UART模块类型定义

结构体里的vuiTdr就对应手册里的UART发送寄存器UART_TDR，我这里有个习惯就是，寄存器的相关定义我都在变量名前面加字母v,阅读代码的时候就可以很清楚的知道这是一个寄存器。然后后面的ui表示unsigned int,用来表示这是一个32位宽的变量。后面跟的Tdr就是表示寄存器UART_TDR了，我这里是习惯将首字母大写。这也是我的一个习惯，寄存器名首字母大写，查看的时候可以很清楚的知道是什么寄存器，寄存器名前面的vui指出了这是一个32位的寄存器。这样看一个变量名就可以很清楚的知道这个变量的相关属性和含义。

后面再根据实际的寄存器中的位，写出对应位的宏定义，这里以UART通用控制寄存器（UART_CCR）为例进行介绍。

MM32L0xx系列单片机UART通用控制寄存器（UART_CCR）

首先我们看校验使能位PEN，我们可以做这样的定义#define DE_UartCcrPen (1ul)，这里又来介绍我的一个习惯，我习惯宏定义的时候在其前面加DE_前缀来表明这是一个宏定义，这个也是方便在查阅代码的时候一眼就发现这是一个宏，对于一个很久之前写的代码做修改，通常只要看到宏的地方肯定是可以修改的地方。DE_后面跟着Uart表示这是一个和UART串口相关的宏定义，后面的Ccr就表示这是UART的通用控制寄存器UART_CCR,再后面的Pen，就表示手册里的校验使能位PEN。最后的（1ul）表示这个位在位0的位置，加ul表示这个位是一个32位寄存器中的位，当然这里也可以写成（1ul<<0）。同样的写法定义好其他位的宏定义如下：

/** MM32L0xx串口通用控制寄存器位定义*/ #define DE_UartCcrPen (1ul) #define DE_UartCcrPsel (1ul << 1) #define DE_UartCcrSpb (1ul << 2) #define DE_UartCcrBrk (1ul << 3) #define DE_UartCcrChar (3ul << 4)

UART的通用控制寄存器UART_CCR字段位定义

这里再说下这个CHAR字段，这个字段表示了UART的数据位宽，占了2个位，这样我们就可以写成(3ul << 4)。对于这种，我们可以配置这2位来指定串口的数据位是5位还是6位，或者7位，8位。这样就相当于一个配置参数，我们怎么配置呢。请看下面：

/** 串口数据位宽配置参数*/ #define DE_UartCcrChar5Bit (0ul) #define DE_UartCcrChar6Bit (1ul << 4) #define DE_UartCcrChar7Bit (2ul << 4) #define DE_UartCcrChar8Bit (3ul << 4)

串口数据位宽配置参数定义

看到上面的定义是不是很一目了然。

那么串口用的时候怎么用呢，我就实现了下面的串口配置的方法：

/** * @brief 串口配置并使能,先打开串口时钟，复位串口后再配置 * @note 要先配置好使用串口的引脚复用，再调用此函数初始化配置串口，串口才能正常使用,在没有复用串口引脚前，串口引脚数据会乱码 * @param [in] pstUart 要初始化的串口对应的硬件地址指针 * @arg pstUart1, pstUart2 * @param [in] uiBaudRate 要配置的波特率(分配置整数和小数部分) * @param [in] ucDataBits 要配置的数据位 * @arg DE_UartCcrChar5Bit, DE_UartCcrChar6Bit, DE_UartCcrChar7Bit, DE_UartCcrChar8Bit * @param [in] ucStopBits 要配置的停止位 * @arg DE_UartCcrSpb1Bit, DE_UartCcrSpb2Bit * @param [in] ucParity 要配置的校验 * @arg DE_UartCcrPenNone, DE_UartCcrPenOdd, DE_UartCcrPenEven * @param [in] uiMode 要配置的串口模式,可以是可选参数的或组合 * @arg DE_UartGcrDmamode, DE_UartGcrRxen, DE_UartGcrTxen * @param [in] ucFlowControl 要配置的硬件流控 * @arg DE_UartGcrAutoflowerDisable, DE_UartGcrAutoflowerEnable * @retval None */ void vUartConfig(struct UartType * pstUart,uint32_t uiBaudRate,uint32_t uiDataBits,\ uint32_t uiStopBits,uint32_t uiParity,uint32_t uiMode,uint32_t uiFlowControl)；

串口配置函数功能使用说明

这里的函数功能使用说明是参考Doxygen注释规范来写的，可以通过软件自动生成帮助手册。然后针对对应的参数，我还加入了可选参数列表到注释中。比如我们要使用串口1进行波特率为115200bps,8位数据位，一个停止位，无校验位，无流控的配置，可以调用下面的代码。

vUartConfig(pstUart1,(uint32_t)115200ul,DE_UartCcrChar8Bit,DE_UartCcrSpb1Bit,DE_UartCcrPenNone,(DE_UartGcrRxen | DE_UartGcrTxen),DE_UartGcrAutoflowerDisable);

看这个代码就可以很清楚的知道串口的配置，这里函数前加的v表示void，表示这个函数是一个无返回数据类型的一个函数。

下面是我个使用规范的一些示例，仅供参考：

变量定义示例： char cName = ‘a’; int iNum = 0; short sNum = 0; long lNum = 0; unsigned char ucCode = 0xff; unsigned int uiLength = 66666; unsigned short usLength = 300; unsigned long ulLength = 7777777; char * pcName = 0; int * piNum = 0; short * psNum = 0; long * plNum = 0; unsigned char * pucCode = 0; unsigned int * puiLength = 0; unsigned short * pusLength = 0; unsigned long * pulLength = 0; const char ccName = ‘a’; const int ciNum = 0; const short csNum = 0; const long clNum = 0; const unsigned char cucCode = 0xff; const unsigned int cuiLength = 66666; const unsigned short cusLength = 300; const unsigned long culLength = 7777777; const char * cpcName = 0; const int * cpiNum = 0; const short * cpsNum = 0; const long * cplNum = 0; const unsigned char * cpucCode = 0; const unsigned int * cpuiLength = 0; const unsigned short * cpusLength = 0; const unsigned long * cpulLength = 0; char * const pccName = 0; int * const picNum = 0; short * const pscNum = 0; long * const plcNum = 0; unsigned char * const puccCode = 0; unsigned int * const puicLength = 0; unsigned short * const puscLength = 0; unsigned long * const pulcLength = 0; 宏定义示例，所有宏定义前面加DE_ #define DE_PictureWide #define DE_OpenIo()

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