CMSIS - 外设定义 - 具有 union 语法的结构？

Question

我已经从 8 位裸机寄存器转向，并且必须学习一些新的 C Kungfu 才能理解 CMSIS 核心方法。

我这里有一段来自 ARM Cortex M 供应商的外设访问层的代码片段。他们创建了这个 SN_WDT_TYPE 结构，您可以使用它们的符号来设置看门狗定时器寄存器。

他们为什么使用 union ？我以前从未见过这种语法。

如果您使用 union 来创建这样的结构，您是否会使用指针深入几层？内存管理与 union ？我在这里缺少一些 C 语法吗？

这可能是 CMSIS 特定的，有谁知道这些结构声明中的“:1”在做什么......？我知道 __IO 与读/写的某些 CMSIS 定义有关。

我在评论和回答后发现的有用的东西:

ARM'S CMSCIS PERIPHERAL NAMING CONVENTION -- 这个示例代码似乎不太优雅地确认...

ARM'S BITFIELD COMPILER NOTES ON STRUCTS & UNIONS

/**
  * @brief Watchdog Timer (SN_WDT)
  */

typedef struct {                                    /*!< SN_WDT Structure                                                      */
  
  union {
    __IO uint32_t  CFG;                             /*!< Offset:0x00 WDT Configuration Register                                */
    
    struct {
      __IO uint32_t  WDTEN      :  1;               /*!< WDT enable                                                            */
      __IO uint32_t  WDTIE      :  1;               /*!< WDT interrupt enable                                                  */
      __IO uint32_t  WDTINT     :  1;               /*!< WDT interrupt flag                                                    */
           uint32_t             : 13;
      __O  uint32_t  WDKEY      : 16;               /*!< Watchdog register key                                                 */
    } CFG_b;                                        /*!< BitSize                                                               */
  };
  
  union {
    __IO uint32_t  CLKSOURCE;                       /*!< Offset:0x04 WDT Clock Source Register                                 */
    
    struct {
      __IO uint32_t  CLKSOURCE  :  2;               /*!< WDT clock source                                                      */
           uint32_t             : 14;
      __O  uint32_t  WDKEY      : 16;               /*!< Watchdog register key                                                 */
    } CLKSOURCE_b;                                  /*!< BitSize                                                               */
  };
  
  union {
    __IO uint32_t  TC;                              /*!< Offset:0x08 WDT Timer Constant Register                               */
    
    struct {
      __IO uint32_t  TC         :  8;               /*!< Watchdog timer constant reload value                                  */
           uint32_t             :  8;
      __O  uint32_t  WDKEY      : 16;               /*!< Watchdog register key                                                 */
    } TC_b;                                         /*!< BitSize                                                               */
  };
  
  union {
    __O  uint32_t  FEED;                            /*!< Offset:0x0C WDT Feed Register                                         */
    
    struct {
      __O  uint32_t  FV         : 16;               /*!< Watchdog feed value                                                   */
      __O  uint32_t  WDKEY      : 16;               /*!< Watchdog register key                                                 */
    } FEED_b;                                       /*!< BitSize                                                               */
  };
} SN_WDT_Type;

Answer 1

union 允许您以 32 位字或寄存器中包含的位字段的形式访问硬件寄存器。两种表示法都有其用途。也许您缺少位字段语法，因为大多数应用程序级编码中都没有使用它。位字段布局是特定于编译器的，但 CMSIS header 是为与预期编译器一起使用而构建的。