C++ templates и mcu peripherals Опции

[_Артём_]

Доброе утро.
Такой простой вопрос: сейчас многие современные контроллеры оснащаются несколькими однотипными блоками периферии. Что толкает к повторному использованию кода и templates в частности.
Как правило структура блока однотипна (имеет одинаково расположенные в памяти регистры) и каждый блок занимает в памяти некоторую непрерывную область начинающиюся с базового адреса.
Ну так вот вопрос: как правильней передать шаблону этот самый базовый адрес?

Код

template <int BASE_ADDRESS> class TIOBlock {
.....
}

И потом приводить этот адрес к тому что надо?
Или использовать enum или ещё что?
Как делать правильней?

Спасибо.

[neiver]

Сложность здесь заключается в том, что эти структуры регистров периферии часто объявляются очень разными способами. Это может быть дефайн, в котором целочисленный литерал приводится к указателю на соответствующую структуру. А может быть хитрым образом переменная, размещенная по нужному адресу с помощью каких-то компиляторных расширений. Просто взять адрес такой структуры и передать его как параметр шаблона в большинстве случаев не получится, так как компилятор может не посчитать его пригоднам для параметра шаблона. Самый надёжный, на мой взгляд, способ - обращаться к этой структуре по имени. Для этого делаем макрос, который объявляет хитрую структуру-обёртку:

Код

#define IO_STRUCT_WRAPPER(STRUCT_PTR, CLASS_NAME, STRUCT_TYPE) \
    struct CLASS_NAME\
    {\
        typedef STRUCT_TYPE DataT;\
        STRUCT_TYPE* operator->(){return ((STRUCT_TYPE *)(STRUCT_PTR));}\
    }

В ней определён оператор ->, который позволяет прозрачно обращаться к отдельным регистрам в структуре. С помощью этого макроса объявляем обёртки:

Код

IO_STRUCT_WRAPPER(DMA1, Dma1, DMA_TypeDef);
IO_STRUCT_WRAPPER(DMA1_Channel1, Dma1Channel1, DMA_Channel_TypeDef);
...
IO_STRUCT_WRAPPER(DMA1_Channel7, Dma1Channel7, DMA_Channel_TypeDef);

Код

template<class DmaRegs, class Clock, int Channels>
class DmaModule :public DmaBase
{
...
};
В шаблон структура-обёртка передаётся как обычный типовой параметр:
template<class Module, class ChannelRegs, int Channel>
class DmaChannel :public DmaBase
{
    public:        
    static void Init(Mode mode, void *buffer, void *periph, uint32_t bufferSize)
    {
        Module::Enable();
        ChannelRegs()->CCR = 0;
        ChannelRegs()->CNDTR = bufferSize;
        ChannelRegs()->CPAR = reinterpret_cast<uint32_t>(periph);
        ChannelRegs()->CMAR = reinterpret_cast<uint32_t>(buffer);
        ChannelRegs()->CCR = mode | DMA_CCR1_EN;
    }
...
};

typedef DmaModule<Private::Dma1, Clock::Dma1Clock, 7> Dma1;
typedef DmaChannel<Dma1, Private::Dma1Channel1, 1> Dma1Channel1;

Для доступа к отдельным регистрам в структуре используестя стрелка:

Код

ChannelRegs()->CCR = 0;