以可变大小字节拆分 32 位寄存器

Question

我想把一个通用寄存器分成三个独立的寄存器；两个 8 位寄存器和一个 16 位寄存器。这是我正在使用的方法，但我认为它可能是错误的。

typedef struct {
       volatile uint8_t reg_0;
       volatile uint8_t reg_1;
       volatile uint16_t reg_2;
} reg_split;

#define REG_BASE (0xA040000C)
#define REG ((reg_split *)REG_BASE)

这就是我访问寄存器的方式：

REG->reg_0 = 0xFF;

这是错误的方法还是他们更清洁的解决方案？

Answer 1

对于诸如此类的所有类型的内存映射，最重要的是验证 C 代码是否产生了预期的结果。您必须考虑填充和对齐。

您的示例中的一些小问题：

• 始终确保代码中的所有十六进制文字都具有有意义的类型。在您的情况下，0xA040000C 是签名类型，很可能是unsigned int。但是，如果您使用像 0x5040000C 这样的文字，它将是（签名的）int 类型。在大多数系统上，签名地址是没有意义的。 “草率类型”可能会导致各种微妙的错误，尤其是在与各种形式的整数提升结合使用时。
• 将 volatile 限定符移出结构。尽可能避免在结构中使用类型限定符 - 它们通常会导致很多类型兼容性问题。
• 硬件寄存器的指针符号有点特殊。最常见的风格是将寄存器视为已声明的变量。

考虑到上述说明，您的代码可以重写为：

typedef struct {
  uint8_t  reg_0;
  uint8_t  reg_1;
  uint16_t reg_2;
} reg_split;

#define REG_BASE (0xA040000Cu)
#define REG (*(volatile reg_split *)REG_BASE)

_Static_assert(sizeof(reg_split) == 4, "Unwanted padding detected");

...

REG.reg_0 = 0xFF;