STM32存储器映射

STM32存储器映射

1、Cortex-M3存储器映射

CM3的地址空间有4G，但它只对这4G空间作了预先的定义，把4G空间分成8个块，每块大小为512M，并指出各段该分给哪些设备。具体的实现由芯片厂商决定，厂商可以设计出具有自己特色的产品。下图是CM3的存储器映射图（来自CM3权威指南）。

内部SRAM 区的大小是512MB，用于让芯片制造商连接片上的SRAM，这个区通过系统总线来访问。在这个区的下部，有一个1MB 的位带区，该位带区还有一个对应的32MB 的 “位带别名(alias)区”，容纳了8M 个“位变量”（对比8051 的只有128 个位）。位带区对应的是最低的1MB 地址范围，而位带别名区里面的每个字对应位带区的一个比特。位带操作只适用于数据访问，不适用于取指。通过位带的功能，可以把多个布尔型数据打包在单一的字中，却依然可以从位带别名区中，像访问普通内存一样地使用它们。位带别名区中的访问操作是原子的，消灭了传统的“读－改－写”三步曲。

地址空间的另一个512MB 范围由片上外设（的寄存器）使用。这个区中也有一条32MB的位带别名，以便于快捷地访问外设寄存器。例如，可以方便地访问各种控制位和状态位。要注意的是，外设内不允许执行指令。

还有两个1GB 的范围，分别用于连接外部RAM 和外部设备，它们之中没有位带。两者的区别在于外部RAM 区允许执行指令，而外部设备区则不允许。

最后还剩下0.5GB 的隐秘地带，CM3 内核的闺房就在这里面，包括了系统级组件、内部私有外设总线s、外部私有外设总线s、以及由提供者定义的系统外设。私有外设总线有两条：
        AHB 私有外设总线，只用于CM3 内部的AHB 外设，它们是：NVIC, FPB, DWT 和ITM。
        APB 私有外设总线，既用于CM3 内部的APB 设备，也用于外部设备（这里的“外部”是对内核而言）。CM3 允许器件制造商再添加一些片上APB 外设到APB 私有总线上，它们通过ABP 接口来访问。
NVIC 所处的区域叫做“系统控制空间（SCS）”，在SCS 里的还有SysTick、MPU 以及代码调试控制所用的寄存器，如下图所示

最后，未用的提供商指定区也通过系统总线来访问，但是不允许在其中执行指令。
CM3 中的MPU 是选配的，由芯片制造商决定是否配上。

上述的存储器映射只是个粗线条的模板，半导体厂家会提供更展开的图示，来表明芯片中片上外设的具体分布，RAM 与ROM 的容量和位置信息。

2、STM32的存储器映射

从STM32 datasheet上来看，不同的型号，其存储器映射有些不同。应该是以小容量、中容量、大容量来区别的，同一个容量的不同型号，其Flash、SRAM也有所不同，FSMC也不同。下面以STM32F103xx为例分别介绍之，以下数据均来自datasheet及STM32参考手册。

2.1 小容量STM32F103x4、STM32F103x6存储器映射图

2.2 中容量STM32F103x8、STM32F103xB存储器映射图

3.3 大容量STM32F103xC、STM32F103xD、STM32F103xE存储器映射图

总结：上面三幅图中红色字标明了同种容量的芯片的SRAM和Flash大小，不同容量的芯片其外设不一样，但同一外设对应地址是一样的，如果没有相应外设，该地址则保留。拿TIM来说，大容量有TIM2-TIM7，而小容量只有TIM2和TIM3，但它们（TIM2、TIM3）映射的地址却相同，小容量中向上多出的空间则保留，因此RTC在各容量芯片上对应的起始地址都是0X4000 2800。同理SRAM和Flash也是一样。

2.4 SRAM

STM32F10xxx内置了最多为64K的SRAM，它可以以字节、半字（16位）或全字（32位）访问。SRAM的起始地址是0X2000 0000

2.5 Flash

STM32F10xxx内置了最多为512的Flash，其组织结构根据容量的不同而有所不同，如下所示：

闪存的指令和数据访问都是通过AHB总线完成的，预取模块是用于通过ICode总线读取指令的，仲裁是作用在闪存接口，并且DCode总上的数据访问优先。

对于编程和擦除，闪存编程一次可以写入16位（半字），闪存擦除操作可以按页面擦除或完全擦除（全擦除）。全擦除不影响信息块。为了确保不发生过度编程，闪存编程和擦除控制器是由一个固定的时钟控制的。写操作（编程或擦除）结束时可以触发中断，仅当闪存控制器接口时钟开启时，此中断可以用来从WFI模式退出。

小容量芯片

中容量芯片

大容量芯片