Wybacz mi, jeśli na to pytanie już udzielono odpowiedzi, ale nie mogłem znaleźć odpowiedzi ani na tej stronie, ani w szerszym Internecie.
Jestem doświadczonym programistą z przyzwoitą wiedzą na temat programowania niskopoziomowego, ale stosunkowo nowy w programowaniu wbudowanym. Uczę się projektowania systemów wbudowanych za pomocą płytki ST-NUCLEO144, która zawiera MCU STM32F746ZG. Jedno pytanie, które wydaje mi się nieoczywiste, dotyczy tego, dlaczego logicznie powiązane pola bitów w rejestrze mogą znajdować się w różnych lokalizacjach.
Jednym z przykładów jest USART_CR1rejestr na STM32746ZG. Te M0i M1Pola bitów wraz kontrolować długość słowa w USART TX / RX, łączna suma 2-bitową 0b00Określa 8-bitów, 0b01określa 9 bitów itd Wszystko to jest proste, z tym, że M0jest w bit 12, M1jest trochę 28 ... dlaczego to jest?
Czy dzieje się tak z powodów projektowania, takich jak nowa funkcja została wstawiona do wcześniej zarezerwowanego miejsca? Czy to z powodów związanych z konstrukcją układu, których nie rozważam, czy jest to ważniejszy cel, którego nie widzę?
Oczywiście jest to dość trywialne do pokonania za pomocą maskowania bitów, ale jestem po prostu ciekawy.
Odpowiedzi:
W tym konkretnym przypadku (i w podobnych przypadkach, które widziałem) tak, zrobiono to, aby pomóc zachować wsteczną kompatybilność ze starszymi urządzeniami i zminimalizować wszelkie zmiany wymagane w (być może dobrze przetestowanym i kwalifikowanym / certyfikowanym) kodzie już napisanym dla tych starszych urządzeń . Nowe funkcje i funkcje (wymagające nowych bitów rejestru do sterowania i konfiguracji) muszą zatem wykorzystywać niesąsiadujące bity, jeśli bity sąsiadujące z oryginalnymi bitami rejestru są już używane.
Na przykład tutaj jest
USART_CR1rejestr starej rodziny STM32F1xx.Rysunek 1. Wykorzystanie rejestru STM32F10xxx USART_CR1
Źródło obrazu: Instrukcja obsługi rodziny STM32F10xxx RM0008, sekcja 27.6.4
Ten starszy USART (z tylko 2 opcjami długości słowa) potrzebuje tylko jednego
Mbitu, aby skonfigurować długość słowa USART między dwiema opcjami, a to jest bit 12. Zwróć uwagę, w jaki sposób używane są również bity 11 i 13, a zatem niedostępne dla przyszłego „rozszerzenia” .Jak już powiedziałeś, w nowszym STM32F7 (i na przykład także STM32F4) USART ma teraz 3 opcje długości słów (7, 8 i 9 bitów) i dlatego potrzebuje innego bitu konfiguracji - bit 12 jest
M0, aM1teraz w bicie 28 (poprzednio zarezerwowane w mapie rejestrów STM32F1, jak widać powyżej).Rysunek 2. Wykorzystanie rejestru STM32F74xxx USART_CR1
Źródło obrazu: STM32F75xxx i STM32F74xxx podręcznik referencyjny rodziny RM0385, sekcja 31.8.1
Nie mogli wstawić nowego
M1bitu do bitów rejestru 11 lub 13, bez przenoszenia bitów rejestru używanych już dla innych funkcji, a zatem usuwając wsteczną zgodność z istniejącym kodem (np. Dla STM32F1), który ich używał.Próbowali więc zachować pewną zgodność wsteczną, co prowadzi do dodawania nowych bitów rejestru w nieoczekiwanych miejscach.
Innym przykładem było utrzymanie mapowania rejestrów dla autonomicznych UART, od 8250 do 16550, z nowymi rejestrami dodanymi w innym miejscu na mapie rejestrów.
źródło
Masz rację
O ile mi wiadomo, same pozycje bitów w większości przypadków nie mają prawie żadnego wpływu na projekt (w implementacji chipa). Projektanci zwykle starają się wykorzystać to, co jest dostępne. A w niektórych przypadkach, na przykład gdy próbujesz zwiększyć szerokość itp.
To powiedziawszy, istnieją jednak przypadki, w których pozycje bitów są celowo utrzymywane daleko od siebie. Szczególnie dla bitów, które są krytyczne i NIE mogą być modyfikowane przez niezamierzone zapisy (z powodu niewłaściwej pozycji / masek lub zakodowane dla bezpieczeństwa), które mogą spowodować, że system skończy się w niepożądanym stanie.
źródło