在學(xué)習(xí)STM32之前有必要了解一下ARM架構(gòu)，以下相關(guān)ARM架構(gòu)的知識(shí)來(lái)自百度百科?：?

ARM架構(gòu)，曾稱進(jìn)階精簡(jiǎn)指令集機(jī)器（Advanced?RISC?Machine）更早稱作Acorn RISC Machine，是一個(gè)32位精簡(jiǎn)指令集（RISC）架構(gòu)。還有基于ARM設(shè)計(jì)的派生產(chǎn)品，重要產(chǎn)品包括Marvell的XScale架構(gòu)和德州儀器的OMAP系列。

STM32芯片內(nèi)部構(gòu)造

以STM32F103為例，它采用的是Cortex-M3內(nèi)核，內(nèi)核即CPU，他是由ARM公司設(shè)計(jì)。內(nèi)核之外的部件被稱為片上外設(shè)，如GPIO、USART、I2C、SPI等都叫做片上外設(shè)。如下圖所示：

芯片和外設(shè)之間是通過(guò)各種總線連接的，其中驅(qū)動(dòng)單元有四個(gè)，被動(dòng)單元也有四個(gè)。驅(qū)動(dòng)單元就是平時(shí)所說(shuō)的CPU，被動(dòng)單元指的是外設(shè)。下面簡(jiǎn)要介紹一下各個(gè)部件。

驅(qū)動(dòng)單元?

• ICode 總線 ICode 中的 I 表示 Instruction，即指令。內(nèi)核通過(guò)ICode 總線讀取內(nèi)部FLASH代碼指令來(lái)執(zhí)行程序。

• DCode 總線 DCode 中的 D 表示 Data，即數(shù)據(jù)，那說(shuō)明這條總線是用來(lái)取數(shù)的。因?yàn)閿?shù)據(jù)可以被 Dcode 總線和 DMA 總線訪問(wèn)（向flash，SRAM，或外設(shè)數(shù)據(jù)寄存器里面取數(shù)據(jù)），所以為了避免訪問(wèn)沖突，在取數(shù)的時(shí)候需要經(jīng)過(guò)一個(gè)總線矩陣來(lái)仲裁，決定哪個(gè)總線在取數(shù)，取到的數(shù)據(jù)可以暫存在Cortex?-M3內(nèi)核里面的寄存器在進(jìn)行處理。?

• 系統(tǒng)總線System 系統(tǒng)總線主要是訪問(wèn)外設(shè)的寄存器，我們通常說(shuō)的寄存器編程，即讀寫(xiě)寄存器都是通過(guò)這根系統(tǒng)總線來(lái)完成的。

• DMA 總線 DMA 總線與DCode總線一樣主要是用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，但Dcode總線傳輸數(shù)據(jù)要占用內(nèi)核（cpu）的資源，而DMA總線相當(dāng)于獨(dú)立于內(nèi)核cpu但幫助內(nèi)核cpu傳輸數(shù)據(jù)而不用占用內(nèi)核（cpu）的資源，就是在DMA傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)內(nèi)核cpu可以干別的事情比如點(diǎn)亮一個(gè)LED燈?

• 總線矩陣 總線矩陣協(xié)調(diào)內(nèi)核系統(tǒng)總線和DMA主控總線之間的訪問(wèn)仲裁，仲裁利用輪換算法。因?yàn)閿?shù)據(jù)可以被 Dcode 總線和 DMA 總線訪問(wèn)，數(shù)據(jù)可以是在某個(gè)外設(shè)的數(shù)據(jù)寄存器，可以在SRAM，可以在內(nèi)部的 FLASH。所以為了避免訪問(wèn)沖突，在取數(shù)的時(shí)候需要經(jīng)過(guò)一個(gè)總線矩陣來(lái)仲裁，決定哪個(gè)總線在取數(shù)?

被動(dòng)單元?

• 內(nèi)部FLASH 簡(jiǎn)單介紹在flash存儲(chǔ)內(nèi)容：我們寫(xiě)好的程序編譯之后都是一條條指令(二進(jìn)制代碼)，存放在 FLASH 中，我們常量或常變量C 語(yǔ)言中的 const 關(guān)鍵字修飾也存放在FLASH

• 內(nèi)部SRAM 就是我們常說(shuō)的電腦內(nèi)存條，程序函數(shù)內(nèi)部的局部變量和全局變量，堆（malloc分配）棧(局部變量）等的開(kāi)銷都是基于內(nèi)部的SRAM。內(nèi)核通過(guò) DCode 總線來(lái)訪問(wèn)它?

• FSMC FSMC 的英文全稱是 Flexible static memory controller，叫靈活的靜的存儲(chǔ)器控制器，是 STM32F10xx 中一個(gè)很有特色的外設(shè)通過(guò)FSMC我們可以擴(kuò)展內(nèi)存，如外部的SRAM，NANDFLASH 和 NORFLASH。但有一點(diǎn)我們要注意的是，F(xiàn)SMC 只能擴(kuò)展靜態(tài)的內(nèi)存，即名稱里面的 S：static，不能是動(dòng)態(tài)的內(nèi)存，比如 SDRAM 就不能擴(kuò)展。?

• AHB 到 APB 的橋 兩個(gè)AHB/APB橋在AHB和2個(gè)APB總線間提供同步連接。APB1操作速度限于36MHz，APB2操作于全速(最高72MHz)，上面掛載著 STM32 各種各樣的特色外設(shè)。我們經(jīng)常說(shuō)的 GPIO、串口、I2C、SPI 這些外設(shè)就掛載在這兩條總線上，這個(gè)是我們學(xué)習(xí) STM32 的重點(diǎn)，就是要學(xué)會(huì)編程這些外設(shè)去驅(qū)動(dòng)外部的各種設(shè)備。

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什么是寄存器？

寄存器是CPU內(nèi)部用來(lái)存放數(shù)據(jù)的小型存儲(chǔ)區(qū)域，用于暫時(shí)存放參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果，所以被叫做寄存器。?? ?

寄存器電路是由鎖存器或觸發(fā)器構(gòu)成的，一個(gè)觸發(fā)器或鎖存器儲(chǔ)存一位二進(jìn)制數(shù)，一個(gè)8為寄存器至少含8個(gè)觸發(fā)器或鎖存器。

寄存器的功能是存儲(chǔ)二進(jìn)制代碼，它是由具有存儲(chǔ)功能的觸發(fā)器組合起來(lái)構(gòu)成的。一個(gè)觸發(fā)器可以存儲(chǔ)1位二進(jìn)制代碼，故存放n位二進(jìn)制代碼的寄存器，需用n個(gè)觸發(fā)器來(lái)構(gòu)成。也可以說(shuō)是給特定功能的單元取的別名，寄存器是單片機(jī)內(nèi)部的控制機(jī)構(gòu)。

寄存器地址=總線基地址+外設(shè)基于總線地址的偏移量+寄存器相對(duì)于外設(shè)基地址的偏移量

存儲(chǔ)器映射：芯片廠商給存儲(chǔ)器分配地址的過(guò)程就成為存儲(chǔ)器映射，如果給存儲(chǔ)器再分配一個(gè)地址就叫存儲(chǔ)器重映射。寄存器是一類特殊的存儲(chǔ)器，它的每個(gè)位都有特定的功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外設(shè)功能的控制，給寄存器的地址命名的過(guò)程就叫做寄存器映射。

在STM32中，ST官方將各個(gè)外設(shè)寄存器的地址進(jìn)行了封裝，總線或外設(shè)都以他們的名字作為宏名，最后把寄存器封裝成結(jié)構(gòu)體。在操作寄存器時(shí)，我們可以直接使用宏定義好的結(jié)構(gòu)體類型指針，使用時(shí)直接用相應(yīng)指針對(duì)結(jié)構(gòu)體成員寄存器進(jìn)行訪問(wèn)即可。

接下來(lái)的一段時(shí)間里會(huì)對(duì)STM32重新進(jìn)行認(rèn)識(shí)，會(huì)對(duì)其中的的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行梳理。歡迎關(guān)注我的公眾號(hào)，晚霽見(jiàn)月，我們一同交流學(xué)習(xí)。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-836784.html

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