Битовые поля Опции

[Ivan_Kov]

Рассматривая примеры программ в Embedded (для ARM) обратил внимание, что нигде не встречается работа с регистрами микроконтроллеров с использованием битовых полей. Интересно, почему так?
Помнится еще студентами ставили эксперимент, сравнивая скорость работы через битовые поля и использование масок со сдвигами. Пришли к выводу что битовые поля как-то побыстрее.

[Ivan_Kov]

что-то мне не верится что просто-так. хотя бы потому, что битовые поля - удобнее.
некоторое время назад писал софт для ЦОС, взаимодействующий с ПЛИС. и я софт разрабатывал и человек проект для ПЛИС тоже разрабатывал. естественно были всякие регистры с битовыми полями, формат которых менялся в процессе разработки. Если-бы я не использовал структуры с битовыми полями, то намного сложнее было бы адаптировать софт под новые версии проекта ПЛИС.

... А битовые поля каждый раз описывать надо....

Почему это каждый раз? один раз описал формат для конкретного регистра, и используй сколько хочешь.
А в случае с масками, это надо каждый раз при использовании учитывать расположение битов.
А если формат измениться, скажем поле шире станет, так это надо будет по всему проекту исправлять, запаришься.

[zltigo]

что-то мне не верится что просто-так. хотя бы потому, что битовые поля - удобнее.

Ну а много-ли Вы в периферии контроллера найдете вообще битовых полей (не одиночных битов а групп )? А насколько удобнее одно другого при работе с одиночным битом? А вот насколько удобнее
и быстрее устанавливать за одно обращение несколько не сгруппированных битов в одном регистре а?

нигде не встречается работа с регистрами микроконтроллеров с использованием битовых полей

Ну и "нигде не встречается" - да все IAR-овские хидеры так (и только так ) написаны.
Приходится дублировать обычными описаниями битов.

Код

#ifdef __IAR_SYSTEMS_ICC__

#ifndef _SYSTEM_BUILD
  #pragma system_include
#endif

/* External interrupt register */
typedef struct{
__REG32 EINT0  : 1;
__REG32 EINT1  : 1;
__REG32 EINT2  : 1;
__REG32 EINT3  : 1;
__REG32        :28;
} __extint_bits;

/* External interrupt wakeup register */
typedef struct{
__REG32 EXTWAKE0  : 1;
__REG32 EXTWAKE1  : 1;
__REG32 EXTWAKE2  : 1;
__REG32 EXTWAKE3   : 1;
__REG32            :10;
__REG32 BODWAKE    : 1;
__REG32 RTCWAKE    : 1;
__REG32            :16;
} __extwake_bits;

..............

[Ivan_Kov]

Ну и "нигде не встречается" - да все IAR-овские хидеры так (и только так ) написаны.
Приходится дублировать обычными описаниями битов.

с IAR не работал, не знал поэтому.
Ну а вобще я понял, что каждому инструменту - свое применение.

[zltigo]

Ну а вобще я понял, что каждому инструменту - свое применение.

Естественно, но для периферии ARM контроллеров я явно предпочитаю банальное описание битов.

Код

// External interrupt mode register
#define EXTMODE_EXTMODE0    BIT0
#define EXTMODE_EXTMODE1    BIT1
#define EXTMODE_EXTMODE2    BIT2
#define EXTMODE_EXTMODE3    BIT3

Ну а структуры с битовыми полями это уже для, например, протокольных вещей

Код

// Internet Group Management Protocol Packet
typedef struct IGMP_packet {

        WORD   type    : 4;
        WORD   version : 4;
        BYTE   mbz;
        WORD   checksum;
        DWORD  address;
      } IGMP_packet;

[Ivan_Kov]

А вот теперь возникла конкретная проблемка. Стал работать с регистрами микроконтроллера lpc2378, описав их через битовые поля. Возникла сложность. Если работаю с регистром как со структурой битовых полей непосредственно - нифига не работает. Если формирую значение регистра в переменной и затем присваиваю - работает.

Похоже, что обращение к регистрам может идти только как к 32-разрядным словам, а компилятору (arm-elf-gcc) дела до этого нет, и обращается он к отдельным байтам. Можно-ли побороть эту проблемку какими-нибудь опциями?

[Olej]

А вот теперь возникла конкретная проблемка. Стал работать с регистрами микроконтроллера lpc2378, описав их через битовые поля. Возникла сложность. Если работаю с регистром как со структурой битовых полей непосредственно - нифига не работает. Если формирую значение регистра в переменной и затем присваиваю - работает.

Выбор из 2-х стилей: битовые поля или маски - дело вкуса.
Но - при текстах чуть более сложных студенческих работ (где очень рекомендуются бировые поля) - IMHO ! : битовые поля - это большая гадость.
Связано это с тем, что работая с битовыми полями, но не инициализируя всю структур в целом - вы рискуете иметь итоговый "мусор", даже при корректности вашего кода. Попробую показать на примере - прошу прощения, я спешил, и выхватил кусок кода из живого проекта, из-за этого куска мои коллеги имели "много времени неприятности"

Код

typedef uint16_t dt_t;
...
typedef union _sv_set {
    dt_t state;
    struct {
        dt_t color       :4;
        dt_t regim      :3;
    };
} sv_set_t;
...
sv_set_t Lsvetofor::set_color( dt_t cmd ) {
   sv_set_t st;
   ...
   st.color = new_state;
   return;
};

- как вы понимаете, в return - полный мусор, определяющийся историей отведения стека, там только 1-но корректное поле и есть: color .

Если то же будет записоно как-то грубо так:

Код

sv_set_t Lsvetofor::set_color( dt_t cmd ) {
   sv_set_t st;
   ...
   st = SV_SET_COLOR_WHITE | SV_SET_COLOR_YELLOW |  SV_SET_COLOR_ZAPRET;
};

- то мусорных неинициализированных полей возникнуть не может.

Это пример - примитивный, но если нечто подобное - в 1000 строк кода ... хорошее времяпрепровождение вам гарантировано

В описываемой вами симптоматике очень даже может быть нечто подобное - это слеует исключить раньше, чем грешить на компилятор.