我的STM32学习之路（1）---STM32概述（Cortex-M3）

本文仅为笔者入门学习过程中的总结，对于想深入学习stm32的同志不建议阅读。

参考文献：stm32中文参考手册，cortex m3权威指南，stm32f1开发指南（库函数）

前记

大学以来，一直觉得单片机还有C语言很有用，并且对那种技术大佬表示十分的钦佩。我是从大一开始接触单片机，想着去加一些高大上的实验室，但是奈何从高中到大学，不论是学习，生活还是感情，都发生了很多很多变化，脑海里也仅存着接触的芯片型号“stc15f2k60s2”，再无其他。那会儿“年少轻狂”的去放纵，开始了惨不忍睹的堕落生涯，最后终于应了一句不喜欢的话“人终究会变成自己讨厌的模样”。

不过时过境迁，一晃已经到大三暑期了，现在的心态也不再是那时候脆弱的像玻璃一样。迫于需要，得从头开始学习c语言和stm32单片机。故以帖为证，期待这段学习之路可以有始有终吧。

加油！

                                                                                                                                            2018年7月24日，苏州，IECAS 

一、STM32概述（Cortex-M3）

STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M0，M0+，M3, M4和M7内核，笔者目前要用的型号为stm32f103，内核为cortex-m3，以后有时间再写stm32f407相关文档吧。

对于这款处理器，打算从以下方面介绍。

1.处理器结构

Cortex‐M3 是一个 32 位处理器内核。 内部的数据路径是 32 位的， 寄存器是 32 位的， 存储器接口也是 32 位的。 CM3 采用了哈佛结构，拥有独立的指令总线和数据总线，可以让取指与数据访问并行不悖。 这样一来数据访问不再占用指令总线，从而提升了性能。 为实现这个特性， CM3 内部含有好几条总线接口，每条都为自己的应用场合优化过，并且它们可以并行工作。但是另一方面，指令总线和数据总线共享同一个存储器空间（一个统一的存储器系统）。换句话说，不是因为有两条总线，可寻址空间就变成 8GB 了。

 

 

mark相关术语：instruction fetch unit 取指单元

                           decoder 译码器

                            trace interface 追踪接口

                            peripheral 外设

                           optional 可选择的（接口）

2.寄存器组

CM3 拥有通用寄存器 R0‐R15 以及一些特殊功能寄存器。 
（1）通用目的寄存器 R0-R7
R0‐R7 也被称为低组寄存器。所有指令都能访问它们。它们的字长全是 32 位，复位后的初始值是不可预料的。

（2）通用目的寄存器 R8-R12
R8‐R12 也被称为高组寄存器。这是因为只有很少的 16 位 Thumb 指令能访问它们， 32位的指令则不受限制。它们也是 32 位字长，且复位后的初始值是不可预料的。

（3）R13 是堆栈指针，R14是连接寄存器（在调用子程序时存储返回地址），R15是程序计数器（因为 CM3 内部使用了指令流水线，读 PC 时返回的值是当前指令的地址+4。）。

（4）特殊功能寄存器

3.指令集

简单了解汇编语法即可。

 

4.总线接口

在小容量、中容量和 大容量产品中，主系统由以下部分构成：
● 四个驱动单元：
─ Cortex™-M3内核DCode总线(D-bus)，和系统总线(S-bus)
─ 通用DMA1和通用DMA2
● 四个被动单元
─ 内部SRAM
─ 内部闪存存储器
─ FSMC
─ AHB到APB的桥(AHB2APBx)，它连接所有的APB设备

图中几个总线的知识：
① ICode 总线：该总线将 M3 内核指令总线和闪存指令接口相连，指令的预取在该总线上面完成。
② DCode 总线：该总线将 M3 内核的 DCode 总线与闪存存储器的数据接口相连接，常量加载和调试访问在该总线上面完成。
③ 系统总线：该总线连接 M3 内核的系统总线到总线矩阵，总线矩阵协调内核和 DMA 间访问。
④ DMA 总线：该总线将 DMA 的 AHB 主控接口与总线矩阵相连，总线矩阵协调 CPU 的DCode 和 DMA 到 SRAM,闪存和外设的访问。
⑤ 总线矩阵：总线矩阵协调内核系统总线和 DMA 主控总线之间的访问仲裁，仲裁利用轮换算法。
⑥ AHB/APB 桥:这两个桥在 AHB 和 2 个 APB 总线间提供同步连接， APB1 操作速度限于36MHz,APB2 操作速度全速。

5.存储器映射

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