在C语言中的位设置逻辑

Question

我很难理解成功设置32位寄存器中的一位的逻辑。以下是该函数的伪代码：

读取主寄存器，
如果第29位 CREG_CLK_CTRL_I2C0 未设置，则设置它

uint32_t creg;

//read the CREG Master register   
creg = READ_ARC_REG((volatile uint32_t)AR_IO_CREG_MST0_CTRL);

if((creg & (1 << CREG_CLK_CTRL_I2C0)) == 0){
     creg |= ( 1 << CREG_CLK_CTRL_I2C0);
     WRITE_ARC_REG(creg, (volatile uint32_t)(AR_IO_CREG_MST0_CTRL));
}

如果CREG主寄存器最初为空，则逻辑不按预期工作。但是，如果我用所有零和第31位上的1（1000 ... 0）填充它，那么逻辑会起作用。 我不确定我的测试条件是否不正确，或者可能是其他原因。

有人能帮忙吗？

- claudia

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creg的类型是什么？ - dbush

如果第29位未设置 - 为什么不直接设置它呢？ - Weather Vane

你的代码期望 CREG_CLK_CTRL_I2C0 是 29，代表第 29 位。你确定这是正确的吗？CREG_CLK_CTRL_I2C0 的二进制表示中，第 29 位不是 0b00100000000000000000000000000000 吗？ - acwaters

@yano：WRITE_ARC_REG 的额外调用可能会有影响，具体取决于 API。 - Markus Laire

除非你能证明必须使用转换并且理解所有含义，否则请勿使用转换！你使用的宏应该已经被正确定义（如果没有，请获取另一个工具链，它很糟糕）。并且要小心有符号整数的位移操作。除非你确实知道自己在做什么而且必须使用它们，否则避免使用它们！ - too honest for this site

Answer 1

就我个人而言，我会使用给定的数据类型：uint32_t。这将保证无论上下文如何，都能保持对齐。这是一个事实（为了清晰起见进行了因素分解，并假设移位不产生不同大小类型）：

uint32_t mask = ((uint32_t)1) << CREG_CLK_CTRL_I2C0;
if((creg & mask) == 0){
     creg |= mask;
     WRITE_ARC_REG(creg, (volatile uint32_t)(AR_IO_CREG_MST0_CTRL));
}

- PMar

Answer 2

以下是几种解决问题的想法：

第一步：确保您实际上了解该寄存器的工作原理。请记住，微控制器寄存器可能与内存的行为不同。在某些情况下，寄存器可能会忽略您对位的写入尝试，直到满足其他条件为止。也许这就是为什么如果您首先将1写入31位，则会起作用。第31位是做什么的？

第二步：我在网上搜索了一下，并发现定义READ_ARC_REG（）和WRITE_ARC_REG（）的相同标头也可以包括SET_ARC_BIT（）的定义。看看能否找到并使用它。

第三步：确保您尝试写入的内容是有意义的。通过调试器逐步执行函数和/或添加某种形式的输出来显示您尝试写入寄存器的值。然后在这样做之后读取寄存器并重复该过程。查看是否尝试写入了正确的值，然后查看该写入是否实际发生。如果您的代码尝试将所需值写入寄存器，但随后的读取显示您的写入未更改位，则返回上面的第1步。

- Andrew Cottrell

Answer 3

只是猜测（我不做嵌入式编程），但根据C标准，数字文字1的类型为int。在嵌入式编程中，int可以是16位，这种情况下，左移将具有未定义的行为，因为右操作数太大。

因此，请尝试使用1L使其成为long类型。

另外，正如Olaf在评论中提到的那样，除非您确定需要它，否则不要使用(volatile uint32_t)转换。一些搜索表明，这与Arduino 101有关，我找到的源代码同时使用了READ_ARC_REG和WRITE_ARC_REG而没有任何转换。

creg = READ_ARC_REG(AR_IO_CREG_MST0_CTRL);

if((creg & (1L << CREG_CLK_CTRL_I2C0)) == 0){
     creg |= (1L << CREG_CLK_CTRL_I2C0);
     WRITE_ARC_REG(creg, AR_IO_CREG_MST0_CTRL);
}

- Markus Laire

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我已经移除了我的volatile转换，将我的"1"整数转换为uint32_t并使用掩码，但如果寄存器最初为空，则该位仍然不会被设置... - claudia

使用 1L 的弱点是它是有符号的，将 1 移入符号位置会导致问题，因为 CREG_CLK_CTRL_I2C0 可能是 31。代码可以使用 1UL 来避免这种情况。 - chux - Reinstate Monica