STM32由哪几部分构成？

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韩冬

2021-10-22 15:16:48

从“2.2 ARM与STM32的关系”可知，ARM公司负责设计内核，半导体芯片厂商拿到内核授权后，根据产品需求，添加各类组件，生产芯片售卖。如图 6.1.1 所示，为STM32的组成示意图，其中Cortex-M3内核、调试系统都是ARM公司设计，内部总线、外设、存储、时钟复位等都由ST公司开发。
在编程之前，对STM32的总线结构、存储结构、外设寄存器等有个大致了解，有助于理解编程中的一些操作。此外，中断与异常（Nested Vectored Interrupt Controller，NVIC）、时钟复位（Reset and Clock，RCC）也很重要，且与编程紧密相关，在后面相关实验章节里再专门讲解。
对于开发者，掌握一款MCU的开发需要重点关注四大模块：时钟复位、中断异常、存储映射和外设寄存器组。

STM32 总线结构

总线（Bus）是各种信号线的集合，是嵌入式系统中各布件之间传输数据信息、地址信息和控制信息的公共通道。
与总线相关的主要参数有总线宽度、总线频率和总线带宽。总线宽度是指总线能同时传输的数据位数，如8位、32位、64位；总线频率是指总线的工作速度，频率越高，速度越快；总线带宽用来描述总线传输数据的快慢，总线带宽=总线宽度x总线频率/8，单位为MB/s。
STM32的总线结构如图 6.1.2 所示，可以分为6部分。

ICode总线：（Instruction bus）用于访问存储空间里指令的总线；
DCode总线：（Data bus）：用于访问存储空间里数据的总线；
System总线：用于访问指令、数据以及调试模块接口；
DMA总线：用于内存与外设之间的数据传输；
Bus matrix（总线矩阵）：用于总线之间的访问优先级管理控制；
APB总线：用于外设接口的数据传输；ARM公司推出AMBA片上总线结构，该总线主要包含先进高速总线（Advanced High-speed Bus，AHB）和先进外设总线（Advanced Peripheral Bus，APB），分别连接高速设备和低速设备。基于这个总线结构，ICode、Dcode、System Bus都是AHB总线。这里AHB系统总线经过两个AHB-APB桥转换成了两个APB总线。APB1上挂接有DAC、UART等外设，其最高频率可达36MHz；APB2上挂接有ADC、GPIO等外设，其最高频率可达72MHz。

在MCU每次复位后，所有的外设时钟都会默认处于关闭状态。因此，在使用外设前需要操作复位和时钟寄存器(Reset and Clock Control，RCC)开启所需外设的时钟。
STM32 存储结构

CPU通过总线访问各个外设，现在通往外设的“路”已经铺好，还需要规定各个外设的“门牌号”，以便精准控制每个外设。ARM Cortex-M3系列的处理器，采用存储器与I/O设备（外设）统一编址的方式，将部分存储器地址范围用于外设，这种通过存储器地址访问外设的方式，称为存储器地址映射。
对于32位的处理器，可寻址的范围为232字节，即232 = 4 × 1024 × 1024 × 1024 = 4

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