STM32单片机指针进阶指南：灵活访问和操作内存地址

# 1. STM32单片机指针基础**

指针是一种数据类型，它存储另一个变量的地址。在STM32单片机中，指针广泛用于访问寄存器、外设和动态分配的内存。

指针的语法是：`数据类型 *指针名;`。例如，声明一个指向整型变量的指针：`int *ptr;`。

指针变量存储指向目标变量的地址。要访问目标变量，可以使用解引用运算符 *。例如，如果 ptr 指向变量 x，则 *ptr 等于 x 的值。

# 2. 指针的灵活访问和操作

指针在 STM32 单片机编程中扮演着至关重要的角色，它允许程序员以灵活的方式访问和操作数据。本章节将深入探讨指针的类型、定义、解引用、地址运算以及在数组和结构体中的应用。

### 2.1 指针的类型和定义

#### 2.1.1 常用指针类型

在 STM32 单片机中，常用的指针类型包括：

- `uint8_t*`: 指向无符号 8 位整数的指针
- `int16_t*`: 指向有符号 16 位整数的指针
- `float*`: 指向浮点数的指针
- `char*`: 指向字符的指针
- `void*`: 指向任意类型数据的指针

#### 2.1.2 指针变量的声明和初始化

指针变量的声明和初始化与普通变量类似，但需要在变量名前加上星号 (*)。例如：

uint8_t* ptr;  // 声明一个指向无符号 8 位整数的指针
int16_t* ptr2 = &var;  // 声明一个指向变量 var 的指针

### 2.2 指针的解引用和地址运算

#### 2.2.1 解引用指针

解引用指针是指通过指针访问其指向的数据。可以使用星号 (*) 解引用指针。例如：

uint8_t data = *ptr;  // 解引用指针 ptr，获取其指向的无符号 8 位整数

#### 2.2.2 地址运算符

地址运算符 (&) 用于获取变量的地址，该地址可以存储在指针中。例如：

ptr = &data;  // 将变量 data 的地址存储在指针 ptr 中

### 2.3 指针的数组和结构体应用

#### 2.3.1 指针数组

指针数组是一种特殊类型的数组，它存储指向其他变量或对象的指针。例如：

uint8_t* ptr_array[3];  // 声明一个指向无符号 8 位整数指针的数组
ptr_array[0] = &data1;  // 将变量 data1 的地址存储在数组的第一个元素中

#### 2.3.2 指针结构体

指针结构体是一种特殊类型的结构体，它包含指向其他变量或对象的指针。例如：

typedef struct {
    uint8_t* data;
    uint16_t size;
} my_struct;

my_struct my_data;
my_data.data = &data1;  // 将变量 data1 的地址存储在结构体的 data 成员中

# 3. 指针在STM32单片机中的实践**

指针在STM32单片机中的应用广泛，既可以简化对寄存器和外设的访问，又可以管理动态内存。本章将深入探讨指针在STM32单片机中的实践，包括指针操作寄存器和外设、指针管理动态内存等方面。

### 3.1 指针操作寄存器和外设

指针可以方便地访问和操作STM32单片机的寄存器和外设。

#### 3.1.1 通过指针访问寄存器

通过指针访问寄存器可以简化代码，提高可读性。例如，以下代码通过指针访问GPIO寄存器：

#include "stm32f10x.h"

// 定义GPIO寄存器指针类型
typedef struct {
    uint32_t CRL;
    uint32_t CRH;
} GPIO_TypeDef;

// 定义GPIOA寄存器指针
GPIO_TypeDef *GPIOA = (GPIO_TypeDef *)0x40010800;

int main() {
    // 设置GPIOA第13引脚为输出模式
    GPIOA->CRH |= (1 << 26);
    // 设置GPIOA第13引脚输出高电平
    GPIOA->ODR |= (1 << 13);
    while (1) {
        // ...
    }
}

在上面的代码中，`GPIOA`是一个指向GPIOA寄存器组的指针。通过`GPIOA`指针，可以访问GPIOA寄存器组中的各个寄存器，如`CRL`和`CRH`。

#### 3.1.2 通过指针操作外设

指针也可以用于操作STM32单片机的外设。例如，以下代码通过指针操作串口外设：

#include "stm32f10x.h"

// 定义串口外设指针类型
typedef struct {
    uint32_t SR;
    uint32_t DR;
    uint32_t BRR;
    uint32_t CR1;
    uint32_t CR2;
    uint32_t CR3;
} USART_TypeDef;

// 定义USART1外设指针
USART_TypeDef *USART1 = (USART_TypeDef *)0x40013800;

int main() {
    // 配置USART1为8位数据位、无校验位、1个停止位
    USART1->CR1 &= ~(USART_CR1_M | USART_CR1_PCE | USART_CR1_TE | USART_CR1_RE);
    USART1->CR1 |= USART_CR1_M_8 | USART_CR1_TE | USART_CR1_RE;
    // 设置USART