STM32的存儲(chǔ)器映射詳解

Cortex-M3支持4GB的存儲(chǔ)空間，它的存儲(chǔ)系統(tǒng)采用統(tǒng)一編址的方式，程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、寄存器被組織在4GB的線性地址空間內(nèi)，以小端格式(little-endian)存放。由于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。見(jiàn)圖1：

圖1 Cortex-M3的存儲(chǔ)器映射

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(shè)、外部RAM、外部設(shè)備、專用外設(shè)總線-內(nèi)部、專用外設(shè)總線-外部、特定廠商（見(jiàn)圖1）。這就導(dǎo)致了，使用該內(nèi)核的芯片廠家必須按照這個(gè)進(jìn)行各自芯片的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

圖2 Cortex-M3與中密度stm32的存儲(chǔ)器映射對(duì)比

圖中可以很清晰的看到，STM32的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和Cortex-M3的很相似，不同的是，STM32加入了很多實(shí)際的東西，如：Flash、SRAM等。只有加入了這些東西，才能成為一個(gè)擁有實(shí)際意義的、可以工作的處理芯片——STM32。STM32的存儲(chǔ)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(如：0x20000000~0x40000000)。對(duì)STM32存儲(chǔ)器知識(shí)的掌握，實(shí)際上就是對(duì)Flash和SRAM這兩個(gè)區(qū)域知識(shí)的掌握。

不同類型的STM32單片機(jī)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(jiǎn)單，其作用是用來(lái)存取各種動(dòng)態(tài)的輸入輸出數(shù)據(jù)、中間計(jì)算結(jié)果以及與外部存儲(chǔ)器交換的數(shù)據(jù)和暫存數(shù)據(jù)。設(shè)備斷電后，SRAM中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。

STM32的Flash，嚴(yán)格說(shuō)，應(yīng)該是Flash模塊。三個(gè)分區(qū)的稱呼與datasheet保持一致。該Flash模塊包括：

Flash主存儲(chǔ)區(qū)（Main memory）Flash：存放代碼的地方，如圖2中的FLASH區(qū)域：128KB（0x08000000~0x0801ffff）（不同容量的Flash終止地址不同）；

Flash信息區(qū)（Information block），該區(qū)域又可以分為Option Bytes和System Memory區(qū)域；System Memory：STM32在出廠時(shí)，已經(jīng)固化了一段程序在System memory（medium-density devices的地址為：0x1FFF_F000，大小為2KB）存儲(chǔ)器中。這段程序就是一個(gè)固定好的，并且沒(méi)法修改的Boot Loader（見(jiàn)編程手冊(cè)PM0042這種描述）。Option Bytes：可以按照用戶的需要進(jìn)行配置（如配置看門狗為硬件實(shí)現(xiàn)還是軟件實(shí)現(xiàn)）；該區(qū)域除了互聯(lián)型所用型號(hào)地址都一樣：（0x1fff_f000~0x1fff_f80f）圖中終止地址有誤：應(yīng)為0x1fff_f80f,正好16個(gè)字節(jié)。

Flash存儲(chǔ)接口寄存器區(qū)（Flash memory interface），用于片上外設(shè)。是圖2中從0x40000000開(kāi)始的PERIPHERALS區(qū)域。也稱作外設(shè)存儲(chǔ)器映射，對(duì)該區(qū)域操作，就是對(duì)相應(yīng)的外設(shè)進(jìn)行操作。

根據(jù)STM32的內(nèi)存映射圖，在代碼區(qū)，0x00000000地址為啟動(dòng)區(qū)，上電以后，CPU從這個(gè)地址開(kāi)始執(zhí)行代碼。0x08000000是用戶FLASH的起始地址，0x20000000是SRAM的起始地址。