嵌入式开发中数值常量如何转化为内存地址？

[导读]关注、星标公众号，直达精彩内容来源：技术让梦想更伟大作者：李肖遥最近在使用Nordic的最新蓝牙芯片nRF52832开发过程中，因为做一些测试涉及到对内存地址的操作，有(*(volatileunsignedint*)0xE000EDFC)的用法然后进行宏定义，本文将解析一下这种用...

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来源：技术让梦想更伟大

作者：李肖遥

最近在使用Nordic的最新蓝牙芯片nRF52832开发过程中，因为做一些测试涉及到对内存地址的操作，有(*(volatile unsigned int *)0xE000EDFC)的用法然后进行宏定义，本文将解析一下这种用法。

代码解析

先来看下面一段代码：

#define ARM_CM_DEMCR (*(volatile unsigned int *)0xE000EDFC)
#define ARM_CM_DWT_CTRL (*(volatile unsigned int *)0xE0001000)
#define ARM_CM_DWT_CYCCNT (*(volatile unsigned int *)0xE0001004)

这段代码的结构分析一下，由于nRF52832是Cotex-M4内核的，在ARM处理器中，只能识别为一个十六进制数值，具体是数据还是地址，它并不能自动区分。

而使用(unsigned int *)0xE000EDFC，对此数据进行强制转换，表明此数值为一个无符号整型地址指针值，关键字volatile告诉编译器它指向的内容是易变的，可能会被硬件等意外地修改；

*(volatile unsigned int *)0xFFE00000，则是获取指针所指向地址处的内容；

把#define宏中的参数用括号括起来，在用户程序中对ARM_CM_DEMCR的操作，就等同于在0xE000EDFC地址上进行读写操作了。

应用

上面说到了，在32位处理器，要对一个32位的内存地址进行访问，然后进行读写操作

tmp = ARM_CM_DEMCR；//读
ARM_CM_DEMCR = 0x55；//写

使用volatile修饰是因为它的值可能会改变，我们假设在一个循环操作中需要不停地判断一个内存数据，例如要等待ARM_CM_DEMCR的flag标志位置位，因为ARM_CM_DEMCR是映射在SRAM空间，为了加快速度，编译器可能会编译出这样的代码：把ARM_CM_DEMCR读取到寄存器中，然后不停地判断寄存器相应位,而不会再读取ARM_CM_DEMCR.

而实际工程中，程序例如中断事件会改变ARM_CM_DEMCR，而寄存器相应位没有更新，会造成死循环了。如果volatile来修饰，那每次要操作一个变量的时候会都从内存中读取一次。

嵌入式系统编程中要求程序员能够利用C语言访问固定的内存地址。既然是个地址，那么按照C语言的语法规则，这个表示地址的量应该是指针类型。

对于不同的计算机体系结构，设备可能是端口映射，也可能是内存映射的。如果系统结构支持独立的IO地址空间，并且是端口映射，就必须使用汇编语言完成实际对设备的控制，因为C语言并没有提供真正的“端口”的概念。

volatile关键字的用途

volatile的意思是告诉编译器，在编程源代码时，对这个变量不要使用优化，C语言中可能会优化一些运算过程中的变量值导致最后的结果不对，这里就不多说了。

volatile还可以防止编译器优化去掉某些语句，在arm中假如需要写1清中断，举例子如下：

#define INTPAND *(volatile unsigned int *)0x560012300
INTPAND = INTPAND; // 清中断

INTPAND = INTPAND;这种操作，如果没有volatile修饰，编译器就很有可能会去掉INTPAND = INTPAND;，相当于没这句话了。

在嵌入式编程中，当地址是io端口的时候，读写这个地址是不能对它进行缓存的（有cache才），比如写这个io端口的时候，如果没有volatile修饰，编译器会先把值先写到一个缓冲区，到一定时候再写到io端口，这样就不能使数据及时的写到io端口，有了volatile修饰就会直接写到io端口，从而避免了读写io端口的延时。