梳理STM32芯片的內(nèi)部架構(gòu)

STM32芯片主要由內(nèi)核和片上外設(shè)組成，STM32F103采用的是Cortex-M3內(nèi)核，內(nèi)核由ARM公司設(shè)計(jì)。STM32的芯片生產(chǎn)廠商ST，負(fù)責(zé)在內(nèi)核之外設(shè)計(jì)部件并生產(chǎn)整個(gè)芯片。這些內(nèi)核之外的部件被稱為核外外設(shè)或片上外設(shè)，如 GPIO、USART（串口）、I2C、SPI 等。

芯片內(nèi)部架構(gòu)示意圖

芯片內(nèi)核與外設(shè)之間通過各種總線連接，其中驅(qū)動(dòng)單元有 4 個(gè)，被動(dòng)單元也有 4 個(gè)，具體如上圖所示。可以把驅(qū)動(dòng)單元理解成是內(nèi)核部分，被動(dòng)單元都理解成外設(shè)。

ICode 總線

ICode總線是專門用來取指令的，其中的I表示Instruction（指令），指令的意思。寫好的程序編譯之后都是一條條指令，存放在 FLASH中，內(nèi)核通過ICode總線讀取這些指令來執(zhí)行程序。

DCode總線

DCode這條總線是用來取數(shù)的，其中的D表示Data（數(shù)據(jù)）。在寫程序的時(shí)候，數(shù)據(jù)有常量和變量兩種。常量就是固定不變的，用C語言中的const關(guān)鍵字修飾，放到內(nèi)部FLASH當(dāng)中。變量是可變的，不管是全局變量還是局部變量都放在內(nèi)部的SRAM。

系統(tǒng)System總線

我們通常說的寄存器編程，即讀寫寄存器都是通過系統(tǒng)總線來完成的，系統(tǒng)總線主要是用來訪問外設(shè)的寄存器。

DMA總線

DMA總線也主要是用來傳輸數(shù)據(jù)，這個(gè)數(shù)據(jù)可以是在某個(gè)外設(shè)的數(shù)據(jù)寄存器。 因?yàn)閿?shù)據(jù)可以被Dcode總線，也可以被DMA總線訪問，為了避免訪問沖突，在取數(shù)的時(shí)候需要經(jīng)過一個(gè)總線矩陣來仲裁，決定哪個(gè)總線在取數(shù)。

內(nèi)部的閃存存儲(chǔ)器Flash

內(nèi)部的閃存存儲(chǔ)器即FLASH，編寫好的程序就放在這個(gè)地方。內(nèi)核通過ICode總線來取里面的指令。

內(nèi)部的SRAM

內(nèi)部的SRAM，是通常所說的內(nèi)存，程序中的變量、堆棧等的開銷都是基于內(nèi)部SRAM，內(nèi)核通過DCode總線來訪問它。

FSMC

FSMC的英文全稱是Flexible static memory controller（靈活的靜態(tài)的存儲(chǔ)器控制器）。通過FSMC可以擴(kuò)展內(nèi)存，如外部的SRAM、NAND-FLASH和NORFLASH。但FSMC只能擴(kuò)展靜態(tài)的內(nèi)存，不能是動(dòng)態(tài)的內(nèi)存，比如就不能用來擴(kuò)展SDRAM。

AHB

從AHB總線延伸出來的兩條APB2和APB1總線是最常見的總線，GPIO、串口、I2C、SPI 這些外設(shè)就掛載在這兩條總線上。這個(gè)是學(xué)習(xí)STM32的重點(diǎn)，要學(xué)會(huì)對(duì)這些外設(shè)編程，去驅(qū)動(dòng)外部的各種設(shè)備。

審核編輯：劉清