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基于stm32的寄存器经验分享

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攻城狮Melo 发布时间:2023-5-10 18:04
1.STM32 长啥样/ }$ L' K9 b& L
芯片正面是丝印,ARM 应该是表示该芯片使用的是ARM 的内核,STM32F103VET6是芯片型号,后面的字应该是跟生产批次相关,最上面的是ST 的LOGO。芯片四周是引脚,左下角的小圆点表示1 脚,然后从1 脚起按照逆时针的顺序排列(所有芯片的引脚顺序都是逆时针排列的)。开发板中把芯片的引脚引出来,连接到各种传感器上,然后在STM32 上编程(实际就是通过程序控制这些引脚输出高电平或者低电平)来控制各种传感器工作,通过做实验的方式来学习STM32 芯片的各个资源。开发板是一种评估板,板载资源非常丰富,引脚复用比较多,力求在一个板子上验证芯片的全部功能。
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4 m+ R4 z$ v7 T5 i* B' w% v4 Q, G) i2.芯片内部结构" E' {% }# L4 x6 A. @# e: e: |& t6 e
我们看到的STM32 芯片是已经封装好的成品,主要由内核和片上外设组成。若与电脑类比,内核与外设就如同电脑上的CPU 与主板、内存、显卡、硬盘的关系。
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- @5 \0 r7 Q" A2 e4 s4 N3 W5 z
STM32F103 采用的是Cortex-M3 内核,内核即CPU,由ARM 公司设计。ARM 公司并不生产芯片,而是出售其芯片技术授权。芯片生产厂商(SOC)如ST、TI、Freescale,负责在内核之外设计部件并生产整个芯片,这些内核之外的部件被称为核外外设或片上外设。如GPIO、USART(串口)、I2C、SPI 等都叫做片上外设。
) W- H3 [  N2 d- q
! l0 F! `; p$ z- _, `芯片(这里指内核,或者叫CPU)和外设之间通过各种总线连接,其中驱动单元有4个,被动单元也有4 个,具体见图 6-4。为了方便理解,我们都可以把驱动单元理解成是CPU 部分,被动单元都理解成外设。下面我们简单介绍下驱动单元和被动单元的各个部件。
. H% k/ _: Z: v& G# y* i" M1 p# p# W7 M' D# Q
ICode 总线- f( m  }; f# a; _. ]
ICode 中的I 表示Instruction,即指令。我们写好的程序编译之后都是一条条指令,存放在FLASH中,内核要读取这些指令来执行程序就必须通过ICode 总线,它几乎每时每刻都需要被使用,它是专门用来取指的。
/ T7 u# ^* L: v% n" b6 O; |
$ F( W8 t' Q1 |# |4 F6 `
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3. 驱动单元
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3 H! M: L+ g4 h: c

# B% D9 z: r6 [" n( j$ @! |4 {DCode 总线# m9 D" f: \6 a( m
DCode 中的D 表示Data,即数据,那说明这条总线是用来取数的。我们在写程序的时候,数据有常量和变量两种,常量就是固定不变的,用C 语言中的const 关键字修饰,是放到内部的FLASH 当中的,变量是可变的,不管是全局变量还是局部变量都放在内部的SRAM。因为数据可以被Dcode 总线和DMA 总线访问,所以为了避免访问冲突,在取数的时候需要经过一个总线矩阵来仲裁,决定哪个总线在取数。
) p! v* o' z4 H+ A1 |3 _) K* @+ w
系统总线& g/ x1 J: d7 H9 ?5 y- H
系统总线主要是访问外设的寄存器,我们通常说的寄存器编程,即读写寄存器都是通过这根系统总线来完成的。5 y1 C* P: ?* O

9 t% T( r6 o! o$ X3 w& n) t' M2 pDMA 总线6 J  F. G0 Q, ?0 w+ I, ~* H
DMA 总线也主要是用来传输数据,这个数据可以是在某个外设的数据寄存器,可以在SRAM,可以在内部的FLASH。因为数据可以被Dcode 总线和DMA 总线访问,所以为了避免访问冲突,在取数的时候需要经过一个总线矩阵来仲裁,决定哪个总线在取数。% s# I0 h1 V' g) p# Z; D4 Q' z

8 r4 @9 C0 W0 O: _  A
+ W4 i- B( J) W; y! u. l# ^- @) `
4. 被动单元

9 g( J5 ~( T; s$ U* |& K0 E: S内部的闪存存储器! k/ ^$ ^, y) E. M
内部的闪存存储器即FLASH,我们编写好的程序就放在这个地方。内核通过ICode 总线来取里面的指令。+ }- j# t, c9 y+ n! Q
1 f1 w3 ]/ g# d2 |
内部的SRAM
) |% o) }1 _2 N( i8 P内部的SRAM,即我们通常说的RAM,程序的变量,堆栈等的开销都是基于内部的SRAM。内核通过DCode 总线来访问它。! U% }* X7 {" e  X
7 c! a; _5 C6 y3 S* m, E
FSMC
; V, B# o$ }: f. |0 G) ~- ~! U# T, ]FSMC 的英文全称是Flexible static memory controller,叫灵活的静态的存储器控制器,是STM32F10xx 中一个很有特色的外设,通过FSMC,我们可以扩展内存,如外部的SRAM,NANDFLASH 和NORFLASH。但有一点我们要注意的是,FSMC 只能扩展静态的内存,即名称里面的S:static,不能是动态的内存,比如SDRAM就不能扩展。
7 X3 a; u+ X  j; _' F

3 x* v4 Q. h, q0 H. OAHB 到APB 的桥% x& `' S. W/ ?0 w* a; w
从AHB 总线延伸出来的两条APB2 和APB1 总线,上面挂载着STM32 各种各样的特色外设。我们经常说的GPIO、串口、I2C、SPI 这些外设就挂载在这两条总线上,这个是我们学习STM32 的重点,就是要学会编程这些外设去驱动外部的各种设备。
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" Q& E3 W. ~) V9 T* }/ q版权声明:打酱油的
/ S1 E% c" g9 b如有侵权请联系删除" J  [9 z0 J+ n1 b" P

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