将寄存器设计成可由C和C++访问的外设的最佳实践

Best practices for designing registers into a peripheral that will be accessed by C and C++?

本文关键字：访问 C++ 外设最佳寄存器更新时间：2023-10-16

我正在FPGA中设计一个串行端口外设，该外设将具有处理器可见的内存映射寄存器。

C/C++(我两者都用(是否保证写入内存位置不会导致从同一位置读取？

我之所以这么问，是因为读取会读回与刚写入的数据不同的数据，而且读取会产生副作用(它会从队列中提取下一个字节(。

我正试图为TX和RX数据共享一个单独的内存位置，以最小化我的解码逻辑的大小。

相关问题：C/C++是否保证单个内存位置的读取总是一次读取，而不是以某种方式导致多次读取。长期的经验表明可以，但我想知道规格是怎么说的。

注意：我总是声明指向外围寄存器的指针是易失的，如下所示：易失性uint32_t*p_reg；

在C或C++中，实际上都没有写入内存位置这回事。只有代码和内存，编译器决定是读取还是写入内存，以使代码按照其认为必要的方式执行代码需要执行的操作。您的平台可能会让volatile做您想做的事，也可能不会，但这是一个特定于平台的问题。

如果您编写了j=1;，并且您有一个平台，其中除零以外的常数很昂贵，但增量很便宜，那么如果需要，实现可以自由地将其视为j=0; ++j;。

甚至在现实世界中，看起来像纯读取的操作实际上写入了内存。无论是C还是C++标准中都没有禁止这种情况。

您可以查看volatile周围的编译器文档，看看它是否满足您的需要。如果没有，请查看内联程序集代码。如果在您的平台上这样做是明智的，那么一个像样的编译器应该提供一个很好的方法