在 C 中重新定义寄存器位域的技巧

Question

我正在努力想出一种干净的方法来重新定义一些寄存器位字段，以便在我正在使用的芯片上使用。

例如，CAN 配置寄存器之一的定义如下：

extern volatile near unsigned char       BRGCON1;
extern volatile near struct {
  unsigned BRP0:1;
  unsigned BRP1:1;
  unsigned BRP2:1;
  unsigned BRP3:1;
  unsigned BRP4:1;
  unsigned BRP5:1;
  unsigned SJW0:1;
  unsigned SJW1:1;
} BRGCON1bits;

这些定义都没有多大帮助，因为我需要如下所示分配 BRP 和 SJW：

struct
{
    unsigned BRP:6;
    unsigned SJW:2;
} GoodBRGbits;

以下是我所做的两次尝试：

尝试 #1 ：

union
{
    byte Value;
    struct
    {
        unsigned Prescaler:6;
        unsigned SynchronizedJumpWidth:2;
    };    
} BaudRateConfig1 = {NULL};
BaudRateConfig1.Prescaler = 5;
BRGCON1 = BaudRateConfig1.Value;

尝试#2：

static volatile near struct
{
    unsigned Prescaler:6;
    unsigned SynchronizedJumpWidth:2;
} *BaudRateConfig1 = (volatile near void*)&BRGCON1;
BaudRateConfig1->Prescaler = 5;

是否有任何“更干净”的方法来完成我想做的事情？另外，我对尝试 #2 中铸造附近的不稳定感到有点恼火。是否有必要指定一个变量是near？

Answer 1

就我个人而言，出于可移植性的原因，我尽量避免使用位字段。相反，我倾向于使用位掩码，以便我可以明确控制使用哪些位。

例如（假设位顺序正确）...

#define BRP0  0x80
#define BRP1  0x40
#define BRP2  0x20
#define BRP3  0x10
#define BRP4  0x08
#define BRP5  0x04
#define SJW0  0x02
#define SJW1  0x01

然后可以适当地生成掩码并分配或读取或测试值。您可以为宏选择更好的名称。

希望这有帮助。

Answer 2

我建议您不要将位域声明与硬件寄存器的寻址混淆。

您的联合/结构声明了位域的排列方式，然后在声明指向此类结构的指针时指定寻址和访问限制。

// foo.h
// Declare struct, declare pointer to hw reg

struct com_setup_t {
  unsigned BRP:6;
  unsigned SJW:2;
};

extern volatile near struct com_setup_t *BaudRateConfig1;

// foo.c
// Initialise pointer

volatile near struct com_setup_t *BaudRateConfig1 = 
(volatile near struct com_setup_t *)0xfff...;

// access hw reg
foo() {
  ...
  BaudRateConfig1->BRP = 3;
  ...
}

关于近/远，我假设默认值为近，除非指定远，除非您可以使用编译器开关将默认指针大小设置为远。