STM32学习笔记【1】什么是寄存器
什么是寄存器
1.STM32长什么样子
1.学会看丝印
STM32F103VET6
STM32:品牌名
F103：系列名
VET6：产品型号，V表示100个引脚，Z表示144个引脚。
处理器上丝印有产地和批次号
2.懂得如何辨别正方向
黑色小圆点为起点，然后逆时针（1脚2脚3脚）顺序排列。如果没有黑色小圆点，以说明书为准。
2.芯片里有什么
芯片架构简图
ARM（IP厂商）：只生产内核
ST（SOC厂商）：从ARM出拿到内核后，添加外设。三星苹果海思等都是SOC厂商。
STM32F10XX系统框图
ICode总线：I表示Instruction，即指令。编译好的程序都是放在flash中，然后内核通过ICode总线进行读取，它几乎每时每刻都需要被使用，它是专门用来取指的。ICode某些情况下也可以用来取数据。
四个驱动单元（黄色部分，由ARM设计）：
1.DCode总线:D表示Data，即数据。数据是存放在Flash（常量）或者SRAM（变量）之中的。Cortex内核和数据交换就是通过DCode总线实现的。
2.System总线：即系统总线，主要是Cortex内核用来访问外设的寄存器（粉色第4部分）。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。
3.DMA总线（有两条）：CPU可以将权力下放给DMA控制器，通过DMA总线，直接使外设（粉色第4部分）和存储器（粉色第2部分）进行数据交互。但是DMA和DCode都可以读取数据，所以在传输数据时需要使用总线矩阵进行仲裁。
四个被动单元（粉色部分，由ST设计）：
1.FLASH：内部的闪存储存器。平时写好的程序和一些常量都存储在这里。内核通过ICode总线来取FLASH中的指令。内核通过DCode总线来访问常量。
2.SRAM：通常称为RAM。程序的变量，堆栈的开销等都是基于SRAM。内核通过DCode总线来访问他。
3.FSMC：Flexible static memory controller，灵活的静态的存储器控制器。通过FSMC，我们可以拓展内存，如外部的SRAM，NANDFLASH 和 NORFLASH。但是只能拓展静态的内存。动态内存如SDRAM就不能进行拓展。
4.AHB和APB总线：AHP(Advanced High performance Bus,高级高性能总线)挂载了SDIO（SD卡相关外设）和RCC（复位和时钟控制）。
AHP通过桥接挂载了2个APB（Advanced Peripheral Bus，高级外围总线）。APB2是高速总线，APB1是低速总线。挂载了各类外设，后面可以学习到。
3.存储器映射
我们不能直接对各种硬件进行操作，但是各类提供操作接口的功能部件都排列在一个4GB的地址空间内。我们在编程的时候，实际上是在通过读写这些地址空间，来进行间接的操作。
实际上4GB是位带的空间，实际上是一个不存在的空间，可以认为是虚拟的算法模拟出来的。我们不需要把这个空间真实的做出来，一样可以用这个空间来进行位带操作。
而存储器本身不具有地址信息，它的地址是由芯片厂商或用户分配，给存储器分配地址的过程就称为存储器映射。
存储器功能分类
| 序号 | 用途 | 地址范围 |
|---|---|---|
| Block0 | Code | 0x0000 0000 ~ 0x1FFF FFFF(512MB) |
| Block1 | SRAM | 0x2000 0000 ~ 0x3FFF FFFF(512MB) |
| Block2 | 片上外设 | 0x4000 0000 ~ 0x5FFF FFFF(512MB) |
| Block3 | FSMC的bank1~bank2 | 0x6000 0000 ~ 0x7FFF FFFF(512MB) |
| Block4 | FSMC的bank3~bank4 | 0x8000 0000 ~ 0x9FFF FFFF(512MB) |
| Block5 | FSMC寄存器 | 0xA000 0000 ~ 0xCFFF FFFF(512MB) |
| Block6 | 没有使用 | 0xD000 0000 ~ 0xDFFF FFFF(512MB) |
| Block7 | Cortex-M3内部外设 | 0xE000 0000 ~ 0xFFFF FFFF(512MB) |
4.寄存器映射
以让GPIOB端口的16个引脚输出高电平的实现为例
1.通过绝对地址访问内存单元
*（unsigned int*）(0x40010C0C) = 0xFFFF;
Q:0x40010C0C 是GPIOB输出寄存器ODR的地址，如何找到？
A:首先在《STM32F10x参考手册》中找到GPIO寄存的区间。起始地址为0x40010C00。
然后再从手册中找到ODR的相关内容。
可发现初始偏移量为0x0C。即初始地址为0x40010C00+0x0C=0x40010C0C。将后面的所有寄存器置为1，只需要将0x40010C0C往后的位置填充为1111 1111 1111 1111，也就是0xFFFF即可。
2.通过C语言对寄存器的封装
ST公司提供了相关的宏定义，直接将各寄存器都预先定义好。
然后再使用结构体封装寄存器列表。
最后将寄存器类型转换为指针，直接通过指针来操作寄存器。
常见单独操作某个位，不改变寄存器里其他的位，以PB0的ODR10（输出位10）为例：
//PB0输出低电平，原先无论GPIOB_ODR是1还是0都可以置为0。可以看做清零操作。
GPIOB_ODR &= ~(1<<10);
//PB0输出高电平，原先无论GPIOB_ODR是1还是0都可以置为1。可以看做置位操作。
GPIOB_ODR |= !(1<<10);