寄存器比特操作

典型问题

嵌入式开发中，datasheet 里面的一些寄存器，经常遇到需要对某些bit 进行操作。比如需要将一个32bit 寄存器的 bit[10:5] 写 0x20。

31                                0
xxxxxxxx|xxxxxxxx|xxxxxxxx|xxxxxxxx
                        |-----|

C语音比特操作

C 语音里面可以定义 bitfield 结构体

struct {
    unsigned int func1: 4;
    unsigned int func2: 6;
    unsigned int reserved: 22;
} REG_T;

REG_T reg;
reg.func2 = 0x20;

但 bitfileld 对编译器不是很友好，需要最原始的操作符方式，兼容性会比较好。包括按位与(&)，按位或(|)，左移(<<)，右移(>>)。

对于实例可以定义一个代表移位数量的 shift 和操作的比特数 width。

shift = 5
width = 6

实例代码

从 uboot 里面可以找到对应的函数。

// 获取对应的 mask  -> (0x3F << 5)
static inline uint bitfield_mask(uint shift, uint width)
{
    return ((1 << width) - 1) << shift;
}

// 获取数值
static inline uint bitfield_extract(uint reg_val, uint shift, uint width)
{
    return (reg_val & bitfield_mask(shift, width)) >> shift;
}
(val & (0x3F << 5)) >> 5

// 替换数值
static inline uint bitfield_replace(uint reg_val, uint shift, uint width,
                    uint bitfield_val)
{
    uint mask = bitfield_mask(shift, width);

    return (reg_val & ~mask) | ((bitfield_val << shift) & mask);
}
old_value = old_value & ~(0x3F)  // 清0
new_value = old_value | ((new_value << 5) & 0x3F) // 按位或上新数据