什麼是暫存器 register?

暫存器顧名思義就是可以存放資料的地方，那也就是記憶體的一種囉? 記憶體Block2這塊區域用來設計單晶片上的外設，他們以4個word為一個單元，共32位(STM32的資料匯流排寬度為32位，因此理當以32位做為一個暫存器)，每一個單元對應到不同的功能，只要我們控制這些單元就可以改變外設的行為。
這時就顯現C語言的好處了，我們可以直接利用指標的方式操作這些單元，但如果每次都是用指標的方式，不僅程式碼難以閱讀，每次寫程式的時候還要去翻閱資料，看某一個單元的地址為何。因此我們會以功能來命名這些記憶體，這個別名就是我們常說的暫存器，而將已配好地址、有特定功能的記憶體取別名的過程就叫做暫存器映射
https://github.com/Meta-Team/Datasheets/blob/master/STM32F4/STM32F4xx%E4%B8%AD%E6%96%87%E5%8F%82%E8%80%83%E6%89%8B%E5%86%8C.pdf
這裡可以下載《STM32F4xx中文參考手冊》，裡面詳細介紹了STM32F4的暫存器每個bit代表什麼以及使用方式。

外設地址映射

單晶片上外設分為4條總線，根據外設速度不同，不同匯流排掛載著不同的外設，APB掛載低速設備，AHB掛載高速設備，每一個匯流排的最低地址被稱為該匯流排的基地址。
匯流排上掛載著各種外設，這些外設也有自己的地址範圍，特定外設的首個地址稱為XX外設機地址，這些在《STM32F4xx中文參考手冊》都有詳細的介紹，這裡我們以GPIO來講解。

處於XX外設的地址範圍內的就是該外設的暫存器。以GPIO外設為例，GPIO有很多暫存器，每一個都有特定的功能。每個暫存器為32位，在該外設的基地址上按照順序排列，暫存器的位置都以相對於外設基地址的偏移來描述。這裡以GPIOH端口為例，來了解GPIO實際上到底有那些暫存器。

有關各個暫存器的說明都可以在《STM32F4xx中文參考手冊》中暫存的部分找到，這裡我們以GPIO端口置位/復位暫存器為例(GPIOx_BSRR)，介紹如何理解暫存器的說明。

1. 名稱
   這應該不用多做介紹了吧，就是這個暫存器的名稱，x可以適用於英文字母A~I也就是GPIOA、GPIOB、...、GPIOI這些暫存器。
2. 偏移地址
   偏移地址是指此暫存器相對於這個外設的基地址。例如這個暫存器的偏移地址是0x18，GPIOA外設的基地址是0x4002 0000，於是可以算出GPIOA的GPIOA_BSRR暫存器的位置為：0x4002 0418
3. 暫存器位表
   位表中列出0~31位的名稱和權限。上方的數字為編號，中間為位名稱，最下方為讀寫權限。r代表只讀、w代表只寫、rw表示可讀可寫。這個暫存器的權限是w，所以只能寫，但你還是可以試著讀讀看，但並不保證一定讀出正確值。
4. 位功能說明
   這是暫存器說明最重要的一部份。本暫存器有兩種暫存器位，BRy及BSy，其中y數值為0~15，如BR0、BS0用於控制GPIOx的第0個腳

小結

上面有關暫存器的內容，只是要幫助大家更好的理解C語言如何控制讀寫暫存器，我們實際上在使用單晶片的時候當然不會直接去操縱那些暫存器，那樣太沒有效率了，明天我們會介紹STM32是如何使用C語言來對暫存器做封裝。