1 STM32系統(tǒng)結構
要想深刻理解STM32的存儲器,需要首先知道STM32的系統(tǒng)結構。
如Figure 1,是STM32系統(tǒng)結構框圖。
根據(jù)STM32 Reference manual (RM0008)中的描述,如圖:
可以得知STM32系統(tǒng)結構的組成,每一個模塊更為詳細的內(nèi)容,請參考相關文檔。
RM0008文檔中可以看出,STM32采用的是Cortex-M3內(nèi)核,因此,有必要了解Cortex-M3的存儲器結構。
圖中還可以看出,Cortex-M3是通過各個總線和Flash、SROM相連接的。
2 STM32內(nèi)核(Cortex-M3)的結構
以下是Cortex-M3模塊框圖:
該Cortex-M3內(nèi)核通過I-Code、D-Code、System總線與STM32內(nèi)部的Flash、SROM相連接的,該種連接情況直接關系到STM32存儲器的結構組織;也就是說,Cortex-M3的存儲器結構決定了STM32的存儲器結構。
這里可能說的比較籠統(tǒng),可以這樣理解:Cortex-M3是一個內(nèi)核,自身定義了一個存儲器結構,ST公司按照Cortex-M3的這個存儲器定義,設計出了自己的存儲器結構;但是ST公司的STM32的存儲器結構必須按照Cortex-M3這個定義的存儲器結構來進行設計。
舉個例子:
我買了一個做飯的調料盒子,有三塊區(qū)域(假設存儲器分為3塊),上面分別標有鹽(Flash)、糖(SROM)、味精(Peripheral);此時,該調料盒子并沒有任何意義(對應Cortex-M3內(nèi)核);我按照標簽放入特定品牌、特定分量的鹽(Flash)、糖(SROM)、味精(Peripheral),產(chǎn)生一個有實際意義的調料盒(各類Cortex-M3內(nèi)核的芯片,如STM32)。
期間,調料位置不能放錯,但可以不放。由上面的例子可以看出,空的調料盒子決定了有意義的調料盒子存放調料的結構。因此,只要了解空盒子的存儲結構,就可以很清楚的明白當有調料時的用法了。
3 STM32內(nèi)核(Cortex-M3)的存儲器映射
存儲器映射是指把芯片中或芯片外的FLASH,RAM,外設,BOOTBLOCK等進行統(tǒng)一編址。即用地址來表示對象。這個地址絕大多數(shù)是由廠家規(guī)定好的,用戶只能用而不能改。用戶只能在掛外部RAM或FLASH的情況下可進行自定義。
如圖,是Cortex-M3存儲器映射結構圖。
Cortex-M3是32位的內(nèi)核,因此其PC指針可以指向2^32=4G的地址空間,也就是0x0000_0000——0xFFFF_FFFF這一大塊空間。
好,根據(jù)圖中描述,Cortex-M3內(nèi)核將0x0000_0000——0xFFFF_FFFF這塊4G大小的空間分成8大塊:代碼、SRAM、外設、外部RAM、外部設備、專用外設總線-內(nèi)部、專用外設總線-外部、特定廠商等。導致了,使用該內(nèi)核的設計者必須按照這個進行各自芯片的存儲器結構設計。
這就可以去了解STM32的存儲器結構,以及為什么這樣設計STM32存儲器的結構了。
4 STM32存儲器結構
首先,我們對比一下Cortex-M3存儲器結構和STM32存儲器結構:
圖中可以很清晰的看到,STM32的存儲器結構和Cortex-M3的很相似,不同的是,STM32加入了很多實際的東西,如:Flash、SRAM等。只有加入了這些東西,才能成為一個擁有實際意義的、可以工作的處理芯片——STM32。
STM32的存儲器地址空間被劃分為大小相等的8塊區(qū)域,每塊區(qū)域大小為512MB。
對STM32存儲器知識的掌握,實際上就是對Flash和SRAM這兩個區(qū)域知識的掌握。因此,下面將重點描述Flash和SRAM的知識。
5 STM32的SRAM
以下是STM32參考手冊RM0008中的一段原話:
不同類型的STM32單片機的SRAM大小是不一樣的,但是他們的起始地址都是0x2000 0000,終止地址都是0x2000 0000+其固定的容量大小。
SRAM的理解比較簡單,其作用是用來存取各種動態(tài)的輸入輸出數(shù)據(jù)、中間計算結果以及與外部存儲器交換的數(shù)據(jù)和暫存數(shù)據(jù)。設備斷電后,SRAM中存儲的數(shù)據(jù)就會丟失。
6 STM32的Flash
STM32的Flash,嚴格說,應該是Flash模塊。
該Flash模塊包括:Flash主存儲區(qū)(Main memory)、Flash信息區(qū)(Information block),以及Flash存儲接口寄存器區(qū)(Flash memory interface)。
三個組成部分分別在0x0000 0000——0xFFFF FFFF不同的區(qū)域,如圖(小密度的STM32)所示:
圖中完全可以看出Flash模塊中的三個組成部分在整個存儲器中的位置。
具體的內(nèi)部區(qū)域的意義及功能請參見編程手冊PM0042,里面很詳細。
7 STM32存儲器結構總結
圖中淡藍色就是你需要知道的。
Peripherals:外設的存儲器映射,對該區(qū)域操作,就是對相應的外設進行操作;
SRAM:運行時臨時存放代碼的地方;
Flash:存放代碼的地方;
System Memory:STM32出廠時自帶的你只能使用,不能寫或擦除;
Option Bytes:可以按照用戶的需要進行配置(如配置看門狗為硬件實現(xiàn)還是軟件實現(xiàn));
今后,你的編寫代碼、程序運行、寄存器設置、ICP、IAP都依靠這些東西。
以上描述的是STM32存儲器的結構相關,其具體存儲器的應用在我的下一篇筆記《STM32存儲器知識的相關應用(IAP和Bit Banding)》中詳細描述。
至此,關于《STM32存儲器》知識已經(jīng)結束.
完成STM32存儲器知識過程中,一共參考了以下官方文檔:
《RM0008 Reference manual》
《Cortex-M3技術參考手冊》
《PM0042 Programming manual:STM32F10xxx Flash programming》
《AN2557 Application note:STM32F10x in-application programming using the USART》
等等;
另外也參考了很多無私網(wǎng)友的奉獻,在此感謝。
關于我的STM32存儲器知識共有三篇文章,分別是:
《stm32的存儲器》
《STM32存儲器知識的相關應用(IAP、Bit Banding)》
《STM32實現(xiàn)IAP(上位機和IAP程序設計)》





