暫存器位讀寫，結構體位域定義，位域操作，位操作
1.2.3 新增位域結構體
1）增加位域定義
我們經常需要直接訪問暫存器中的某個位域。C281x C/C++標頭檔案及外設示例所涉及的位域結構體方法，為多數片上外設暫存器提供了位域定義。例如，可以為CPU 定時器（CPU-Timer）中的每個暫存器定義一個位域結構體型別。CPU 定時器（CPU-Timer）控制暫存器的位域定義如下所示：
//***************************************************************************** //DSP281x_headers\include\DSP281x_CpuTimers.h CPU 定時器標頭檔案 //***************************************************************************** struct TCR_BITS //定義一個TCR_BITS 結構體型別（不是變數） { Uint16 rsvd1:4; //3:0 保留，從最低位開始，順序取位到最高位。取低4 位 Uint16 TSS:1; //4 定時器開始/停止，取第5 位 Uint16 TRB:1; //5 定時器重灌，取第6 位 Uint16 rsvd2:4; //9:6 保留，取第7 位到第10 位 Uint16 SOFT:1; //10 模擬模式，取第11 位 Uint16 FREE:1; //11 模擬模式，取第12 位 Uint16 rsvd3:2; //12:13 保留，取第13 位到第14 位 Uint16 TIE:1; //14 輸出使能，取第15 位 Uint16 TIF:1; //15 中斷標誌，取第16 位 };
然後，通過共用體進行宣告，以便訪問位域結構體定義的各個成員或者16 位或32位暫存器的值。例如，定時器的控制暫存器共用體如下所示：
一旦每個暫存器的位域結構體型別和共用體的定義都建立起來了，則在CPU 定時器（CPU-Timer）的暫存器結構體型別中，各個成員可通過採用共用體定義的形式重寫：//***************************************************************************** //DSP281x_headers\include\DSP281x_CpuTimers.h CPU 定時器標頭檔案 //***************************************************************************** union TCR_REG //定義共用體型別TCR_REG（不是變數） { Uint16 all; struct TCR_BITS bit; //bit 是一個具有TCR_BITS 結構體型別的變數 }; //all 和bit 是共用體的兩個成員，它們都是16 位結構，佔用記憶體的同一單元
//***************************************************************************** //DSP281x_headers\include\DSP281x_CpuTimers.h CPU 定時器標頭檔案 //***************************************************************************** struct CPUTIMER_REGS { union TIM_GROUP TIM; //定時器計數暫存器，TIM 是一個具有 TIM_GROUP 共 //用體型別的變數 union PRD_GROUP PRD; //定時器週期暫存器 union TCR_REG TCR; //定時器控制暫存器 Uint16 rsvd1; //保留 union TPR_REG TPR; //定時器預定標暫存器低位 union TPRH_REG TPRH; //定時器預定標暫存器高位 };
現在，既可以通過C 程式碼以位域的方法訪問CpuTimer 暫存器中的某位，也可以對整個暫存器進行訪問：
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//使用者原始檔
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CpuTimer0Regs.TCR.bit.TSS = 1; //訪問一個單獨的位域的示例
CpuTimer0Regs.TCR.all = TSS_MASK; //訪問整個暫存器的示例 採用位域結構體的方法具有以下優點：
（1）無須使用者確定掩模值，就可對位域進行操作；
（2）可在CCS 觀察窗中看到暫存器和位域的值；
（3）當使用CCS 時，編輯器會提供一張現有結構體/位域成員的列表以供選擇。這一功能是CCS 自動完成的，它使編寫程式碼變得更容易，而不必查閱暫存器和位域名檔案。
掩模值是指位掩碼（位遮蔽碼），在下面的程式碼段中，常數TCR_MASK 是位掩碼是用於置位或清除較大欄位中的一個特殊位的常數值。
#define TCR_MASK 0x0010
…
CpuTimer0Regs.TCR.all = TCR_MASK; 2）使用位域時，“讀—修改—寫”的注意事項當對暫存器中的單個位域進行寫操作時，硬體將執行一個讀—修改—寫的操作，即讀出暫存器中的內容，修改單個位域的值及回寫整個暫存器。上述操作在F28x 上的單個週期內完成。當發生回寫操作時，暫存器內的其他位將被寫入讀出時所讀到的同一個數值。有些暫存器沒有采用共用體定義，是因為不推薦採用這種方式訪問，也存在一些例外情況，包括：
（1）具有寫1 清除位的暫存器，如事件管理標誌暫存器；
（2）無論在什麼時候訪問暫存器，都必須用特殊方式對位進行寫入操作的暫存器，如看門狗控制暫存器。
沒有位域結構體和共用體定義的暫存器，不使用*.bit 或*.all 名稱進行訪問，例如：
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//使用者原始檔
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SysCtrlRegs.WDCR = 0x0068; 3）程式碼長度考量
採用位域定義訪問暫存器，可使程式碼變得易讀、易修改和易維護。當需要對暫存器中單獨某位域進行訪問或者查詢時，使用這種方法也非常有效。然而，值得注意的是：當對一個暫存器進行一定數量的訪問時，使用*.bit 位域定義形式進行訪問將導致比使用*.all 形式對暫存器進行寫操作需要更多的程式碼，例如：
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//使用者原始檔
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CpuTimer0Regs.TCR.bit.TSS = 1; //1 = 停止定時器
CpuTimer0Regs.TCR.bit.TRB = 1; //1 = 重灌定時器
CpuTimer0Regs.TCR.bit.SOFT = 1; //當SOFT=1 且FREE=1 時，定時器自由執行
CpuTimer2Regs.TCR.bit.FREE = 1;
CpuTimer2Regs.TCR.bit.TIE = 1; //1 = 使能定時器中斷CpuTimer0Regs.TCR.all = TCR_MASK; //TCR_MASK 可在檔案頭部用#define 定義 1.2.4 共用體結構體位域的應用例項
【例】設count 是一個16 位的無符號整型計數器，最大計數為十六進位制0xffff，要求將這個計數值以十六進位制半位元組的形式分解出來。
對於上述例項通常採用移位的方法求解，而採用共用體結構體位域的方法不需要通過移位運算。以下，對CCS 在標頭檔案中大量使用的共用體結構體位域進行註解。
先定義一個共用體結構體位域：
Uint16 cont,g,s,b,q; //16 位無符號整型變數定義
cont=0xfedc; //對cont 賦值
…
union //共用體型別定義
{ Uint16 i; //定義i 為16 位無符號整型變數
struct //結構體型別定義
{
Uint16 low:4; //最低4 位在前。從最低4 位開始，取每4 位構成半位元組
Uint16 mid0:4;
Uint16 mid1:4;
Uint16 high:4; //最高4 位在後
}HalfByte; //HalfByte 為具有所定義的結構體型別的變數
}Count; //Count為具有所定義的共用體型別的變數union 定義一個共用體型別，它包含兩個成員：一個是16 位無符號整型變數i，另一個是包含4 個半位元組變數（low，mid0，mid1，high）的結構體型別。它們佔用同一個記憶體單元，通過對i（Count.i）進行賦值，可以完成對結構體4 個變數的賦值。
上面的程式，在定義共用體型別和結構體型別的同時，直接完成了這兩個型別變數的定義，而未定義共用體和結構體型別名。即HalfByte 是一個具有所定義的結構體型別的變數，Count 是一個具有所定義的共用體型別的變數。理解了共用體與結構體之間的關係，下面的賦值指令就清楚了。
Count.i = cont; //對共用體型別成員i 進行賦值
g = Count.HalfByte.low; //將cont 的0～3 位賦值給g，g=0x000c
s = Count.HalfByte.mid0; //將cont 的4～7 位賦值給s，s=0x000d
b = Count.HalfByte.mid1; //將cont 的8～11 位賦值給b，b=0x000e
q = Count.HalfByte.high; //將cont 的12～15 位賦值給q，q=0x000f 通過共用體結構體定義，當對共用體型別成員i 進行賦值時，由於結構體型別變數HalfByte 與i 佔用同一個記憶體單元，因此，也就完成了對HalfByte 的各成員的賦值。
C 語言的共用體結構體位域定義，可以完成對暫存器位域的訪問。至於被訪問的位域在記憶體中的具體位置則由編譯器安排，程式設計者可以不必關注。
下面是一個訪問暫存器位域的例子，供讀者參考。
先建立一個共用體結構體位域定義，將某個暫存器的16 位，從最低位到最高位分別
定義為Bit1，Bit2，…，Bit16。
union //共用體型別定義
{ Uint16 all; //定義all 為16 位無符號整型變數
struct //結構體型別定義
{
Uint16 Bit1:1; //0 位Bit1 取暫存器最低位0 位，以下順序取1 位直到最高位
Uint16 Bit2:1; //1
Uint16 Bit3:1; //2
Uint16 Bit4:1; //3
Uint16 Bit5:1; //4
Uint16 Bit6:1; //5
Uint16 Bit7:1; //6
Uint16 Bit8:1; //7
Uint16 Bit9:1; //8
Uint16 Bit10:1; //9
Uint16 Bit11:1; //10
Uint16 Bit12:1; //11
Uint16 Bit13:1; //12
Uint16 Bit14:1; //13
Uint16 Bit15:1; //14
Uint16 Bit16:1; //15
}bit; //bit為具有所定義的結構體型別的變數
}CtrlBit; //CtrlBit 為具有所定義的共用體型別的變數有了上面的定義之後，要訪問某一個位或某些位就很容易了。比如要置Bit4，Bit8，Bit12 及Bit16 為1，可用兩種方法進行：
方法一：
CtrlBit.bit.Bit4 = 1;
CtrlBit.bit.Bit8 = 1;
CtrlBit.bit.Bit12 = 1;
CtrlBit.bit.Bit16 = 1;CtrlBit.all = 0x8888;