STM32的存储器映射详解

邓佳佳 发表于 2018-03-23 15:24:30 收藏 已收藏
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STM32的存储器映射详解

邓佳佳 发表于 2018-03-23 15:24:30

存储器映射是指把芯片中或芯片外的FLASH,RAM,外设,BOOT,BLOCK等进行统一编址。即用地址来表示对象。

这个地址绝大多数是由厂家规定好的,用户只能用而不能改。用户只能在挂外部RAM或FLASH的情况下可进行自定义。

Cortex-M3支持4GB的存储空间,它的存储系统采用统一编址的方式; 程序存储器、数据存储器、寄存器被组织在4GB的线性地址空间内,以小端格式(little-endian)存放。由于Cortex-M3是32位的内核,因此其PC指针可以指向2^32=4G的地址空间,也就是0x0000_0000——0xFFFF_FFFF这一大块空间。见图1:

图1:Cortex-M3的存储器映射

Cortex-M3内核将0x0000_0000——0xFFFF_FFFF这块4G大小的空间分成8大块:代码、SRAM、外设、外部RAM、外部设备、专用外设总线-内部、专用外设总线-外部、特定厂商(见图1)。这就导致了,使用该内核的芯片厂家必须按照这个进行各自芯片的存储器结构设计,如stm32。

图2:Cortex-M3与中密度stm32的存储器映射对比

图2中可以很清晰的看到,STM32的存储器结构和Cortex-M3的很相似(这是因为stm32本来就是按照cortex_m3内核来设计硬件的),不同的是,STM32加入了很多实际的东西,如:Flash、SRAM等。只有加入了这些东西,才能成为一个拥有实际意义的、可以工作的处理芯片——STM32。STM32的存储器地址空间被划分为大小相等的8块区域,每块区域大小为512MB(如:0x20000000~0x40000000)。对STM32存储器知识的掌握,实际上就是对Flash和SRAM这两个区域知识的掌握。

不同类型的STM32单片机的SRAM大小是不一样的,但是他们的起始地址都是0x2000 0000,终止地址都是0x2000 0000+其固定的容量大小。SRAM的理解比较简单,其作用是用来存取各种动态的输入输出数据、中间计算结果以及与外部存储器交换的数据和暂存数据。设备断电后,SRAM中存储的数据就会丢失。

STM32的Flash,严格说,应该是Flash模块。三个分区的称呼与datasheet保持一致。该Flash模块包括:

Flash主存储区(Main memory)Flash:存放代码的地方,如图2中的FLASH区域:128KB(0x08000000~0x0801ffff)(不同容量的Flash终止地址不同);

Flash信息区(Information block),该区域又可以分为Option Bytes和System Memory区域;

System Memory:STM32在出厂时,已经固化了一段程序在System memory(medium-density devices的地址为:0x1FFF_F000,大小为2KB)存储器中。这段程序就是一个固定好的,并且没法修改的Boot Loader(见编程手册PM0042这种描述)。

Option Bytes:可以按照用户的需要进行配置(如配置看门狗为硬件实现还是软件实现);该区域除了互联型所用型号地址都一样:(0x1fff_f000~0x1fff_f80f)图中终止地址有误:应为0x1fff_f80f,正好16个字节。

Flash存储接口寄存器区(Flash memory interface),用于片上外设。是图2中从0x40000000开始的PERIPHERALS区域。也称作外设存储器映射,对该区域操作,就是对相应的外设进行操作。

根据STM32的内存映射图,在代码区,0x00000000地址为启动区,上电以后,CPU从这个地址开始执行代码。0x08000000是用户FLASH的起始地址,0x20000000是SRAM的起始地址。

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