如何控制变量中的单个位？

Question

我正在 Microblaze 软件中开发 LCD 控制器 CPU 我已经嵌入到 FPGA 中。为了连接到顶层 Verilog 文件的输出，我使用了一个 8 位 GPO。

在我的 C 中，我为我控制的每个位都使用了占位符变量，例如：

LcdDataBus = (cmd & 0xF0);  //Send higher nibble
LCD_RS = 0;
LCD_RW = 0;
LCD_EN = 1;

如果我正在为 PIC 编程，我可以简单地将每个定义为 uC 上的一个引脚，即 #define LCD_RS PORTA,0。

不过，我相信我只能通过函数访问端口

data = XIOModule_Initialize(&gpo, XPAR_IOMODULE_0_DEVICE_ID);
data = XIOModule_Start(&gpo);

其中 data 是一些变量。

有什么办法可以 #define data 中的一个位，所以 LCD_RS = bit0，LCD_RW = bit1，LCD_E = bit3 ，我的 LCD 数据总线可能是接下来的四位？

Answer 1

您可以在结构中创建位域：

typedef struct {
  Uint32 LCD_RS : 1, /* 1 is the size in bit */
         LCD_RW : 1,
         LCD_E  : 1,
         bus    : 4
                : 15;
} data;

Answer 2

因为你想要一个非常精确定义的位控制方式，最安全的方式是使用read-modify-write。

volatile uint32_t *reg_address;
uint32_t data;
   data  = *reg_address;
   data |= (1<<LCD_RS_BIT_POS); // Set bit 
   // data &= ~(1<<LCD_RS_BIT_POS); // Clear bit 
   *reg_address = data;

另一种方法是向您的 LCD 端口寄存器映射添加 bit-set/bit 清除地址位置（这是 Verilog 代码）：

if (cpu_select && cpu_write)
  case (cpu_address[4:2])
  3'h0 : lcd_reg <= cpu_wdata[7:0]; // Direct write
  3'h1 : lcd_reg <= lcd_reg  |  cpu_wdata[7:0]; // set bit(s) write
  3'h2 : lcd_reg <= lcd_reg  & ~cpu_wdata[7:0]; // Clear bit(s) write
  ....
  endcase

您要求设置更多位。
一种基本方法是清除所有要更改的位，然后使用所需的值重新设置它们。

例如：您有一个 4 位值（位 4、5、6、7）一个 R/W 位 (2) 加上一个地址位 (0)。你把它们变成面具：0b11110101.

   // Write to LCD
   data  = *reg_address;
   data &= ~0xF5; // Clear all the bits
   if (address==1)
     data |= (data_nibble<<4) | (1<<LCD_WRT_BIT_POS)  |(1<<LCD_ADR_BIT_POS) ; 
   else // Address 0 
     data |= (data_nibble<<4) | (1<<LCD_WRT_BIT_POS); 
   *reg_address = data;

但是....
在您的情况下，您可能只需要单独控制 'E' 信号。你知道它应该开始 low.The 整个过程变得更简单：

   uint32_t data;

   // Set the data, R/Wnot and RS all at the same time 
   if (write_data)
      data = nibble_data<<4; // R/Wn=0, RS=0. E=0
   else // Write command 
      data = nibble_data<<4 | (1<<RS_BIT_POS); // R/Wn=0, RS=1, E=0
   *reg_address = data;

   // Pulse E high and low:
   *reg_address = data | (1<<E_BIT_POS); // E high
   some_kind_of_wait_routine(); // Wait a while

   *reg_address = data; // E low 
   some_kind_of_wait_routine();  // Wait a while to guarantee minimum low time!

对于读取，您不需要设置数据，但必须将读取线设置为高电平。但是LCD显示可以不用读取也可以操作

如何控制变量中的单个位？

How to control a single bit within a variable?

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