一直都是用STM32做项目中的主控芯片，在编程的时候，之前一直忽视了一个问题，那就是寄存器的位置是如何定义的，为什么用一个USART1->CR操作就能够给这个CR寄存器赋值？其实这是一个比较底层的问题，不懂这方面的知识也并不影响使用STM32，因为底层的定义工作，厂家一般都会做好，但是多了解一点原理性的东西，对自己还是很有帮助的。
这里我就以STM32F407的USART寄存器为例，介绍一下ST厂家是如何做寄存器定义的。
首先在stm32f4xx.h中
typedef struct
{
__IO uint16_t SR; /*!< USART Status register, Address offset: 0x00 */
uint16_t RESERVED0; /*!< Reserved, 0x02 */
__IO uint16_t DR; /*!< USART Data register, Address offset: 0x04 */
uint16_t RESERVED1; /*!< Reserved, 0x06 */
__IO uint16_t BRR; /*!< USART Baud rate register, Address offset: 0x08 */
uint16_t RESERVED2; /*!< Reserved, 0x0A */
__IO uint16_t CR1; /*!< USART Control register 1, Address offset: 0x0C */
uint16_t RESERVED3; /*!< Reserved, 0x0E */
__IO uint16_t CR2; /*!< USART Control register 2, Address offset: 0x10 */
uint16_t RESERVED4; /*!< Reserved, 0x12 */
__IO uint16_t CR3; /*!< USART Control register 3, Address offset: 0x14 */
uint16_t RESERVED5; /*!< Reserved, 0x16 */
__IO uint16_t GTPR; /*!< USART Guard time and prescaler register, Address offset: 0x18 */
uint16_t RESERVED6; /*!< Reserved, 0x1A */
} USART_TypeDef;
这是因为USART的寄存器组包括SR，DR，BRR，CR1，CR2，CR3，GPTR这几个寄存器，所以用一个USART_TypeDef结构体包含这些寄存器。如果在别的程序中用到这些寄存器，只需要如下：
USART_TypeDef USART1//任意取名，尽量与Datasheet中给出的名字一致便于理解
USART1.SR = 0x0000 0001;
或者
USART_TypeDef* USART1
USART1->SR = 0x0000 0001;
(*USART1).SR = 0x0000 0011;
那么具体到各个寄存器的位置到底是怎样的呢？从Datasheet和reference manual中可以看到
USART2属于APB1管理的外设，起始地址是0x4000 4400，STM32上所有的外设的基地址都是0x4000 0000(这其实是ARM公司规定的)，这也是APB1的起始地址，然后USART2的起始地址在APB1外设基地址的基础上偏移0x4400，于是便可以按照下面代码来分配各个外设的起始地址了
#define PERIPH_BASE ((uint32_t)0x40000000)
/*!< Peripheral base address in the alias region*/
/*!< Peripheral memory map */
#define APB1PERIPH_BASE PERIPH_BASE
#define USART2_BASE (APB1PERIPH_BASE + 0x4400)
#define USART3_BASE (APB1PERIPH_BASE + 0x4800)
#define UART4_BASE (APB1PERIPH_BASE + 0x4C00)
#define UART5_BASE (APB1PERIPH_BASE + 0x5000)
#define USART2 ((USART_TypeDef *) USART2_BASE)
#define USART3 ((USART_TypeDef *) USART3_BASE)
#define UART4 ((USART_TypeDef *) UART4_BASE)
#define UART5 ((USART_TypeDef *) UART5_BASE)
有了这些外设的基地址，加上上面提到的寄存器结构体，便可以操作各个寄存器了，例如，只需要如下语句,便可以使能USART2
USART_Cmd(USART2, ENABLE);
USART_Cmd这是ST官方给出的库函数，具体定义如下
void USART_Cmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState)
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_USART_ALL_PERIPH(USARTx));
assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));
if (NewState != DISABLE)
{
/* Enable the selected USART by setting the UE bit in the CR1 register */
USARTx->CR1 |= USART_CR1_UE;
}
else
{
/* Disable the selected USART by clearing the UE bit in the CR1 register */
USARTx->CR1 &= (uint16_t)~((uint16_t)USART_CR1_UE);
}
}
如果理解了上述所讲的内容，你会发现，这种通过结构体定义寄存器的方法非常常见，这是因为现在的处理器，各种寄存器相当多（成百上千），如果按照传统的定义方法去操作寄存器，会相当的麻烦。不只是STM32，我知道的有TI的C2000系列DSP，NXP的ARM系列MCU，瑞萨的ARM R4 RZ/T1处理器都是按这样的方法来定义寄存器。
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