Chapter03_01存儲結(jié)構(gòu)

1、1TMT H E A R C H I T E C T U R E F O R T H E D I G I T A L W O R L DSTM32 處理器處理器總線結(jié)構(gòu)和存儲器總線結(jié)構(gòu)和存儲器2TM23TM34TM4目錄目錄n3.1 系統(tǒng)總線構(gòu)架系統(tǒng)總線構(gòu)架n3.2 寄存器說明寄存器說明n3.3 存儲器的組織與映射存儲器的組織與映射 n3.4 位段位段n3.5 啟動配置啟動配置5TM53.1 總線架構(gòu)總線架構(gòu)n四個主動單元：四個主動單元：Cortex-M3 內(nèi)核的內(nèi)核的 ICode 總線（總線（I-bus）、）、DCode 總線（總線（D-bus）、）、 System 總線（總線（S-bus）

2、和通用）和通用 DMA（GP-DMA）。）。n三個被動單元：內(nèi)部三個被動單元：內(nèi)部SRAM、內(nèi)部、內(nèi)部Flash 存儲器、存儲器、AHB 到到 APB 的橋（的橋（AHB2APBx，連接所有的，連接所有的 APB 設(shè)備）。設(shè)備）。6TM67TM73.1 總線架構(gòu)總線架構(gòu)8TM8nICode 總線：將總線：將 Flash 存儲器指令接口與存儲器指令接口與 Cortex-M3 內(nèi)核的指令總線相連接，用于指內(nèi)核的指令總線相連接，用于指 令預??；令預??；nDCode 總線：將總線：將 Flash 存儲器的數(shù)據(jù)接口與存儲器的數(shù)據(jù)接口與 Cortex-M3 內(nèi)核的內(nèi)核的 DCode 總線相連接，用于常量總

3、線相連接，用于常量加載和調(diào)試訪問；加載和調(diào)試訪問；nSystem 總線：將總線：將Cortex-M3 內(nèi)核的內(nèi)核的 System 總線總線（外設(shè)總線）連接到總線矩陣；（外設(shè)總線）連接到總線矩陣；3.1 總線架構(gòu)總線架構(gòu)9TM9nDMA 總線：將總線：將DMA 的的 AHB 主控接口與總線矩陣主控接口與總線矩陣相連；相連；n總線矩陣：用于連接三個主動單元部件和三個被動總線矩陣：用于連接三個主動單元部件和三個被動單元單元,負責協(xié)調(diào)和仲裁負責協(xié)調(diào)和仲裁Cortex-M3 內(nèi)核和內(nèi)核和 DMA 對對 SRAM 的訪問，仲裁采用輪換算法。的訪問，仲裁采用輪換算法。n AHB/APB 橋：兩個橋：兩個 A

4、HB/APB 橋在橋在 AHB 和和 2 個個 APB 總線之間提供完全同步連接?？偩€之間提供完全同步連接。3.1 總線架構(gòu)總線架構(gòu)10TM103.2 寄存器說明寄存器說明堆棧指針堆棧指針程序鏈接寄存器程序鏈接寄存器程序狀態(tài)寄存器程序狀態(tài)寄存器11TM113.2 寄存器說明寄存器說明12TM12APSR3.2 寄存器說明寄存器說明13TM13MSPPSP3.2 寄存器說明寄存器說明14TM14MSPPSP3.2 寄存器說明寄存器說明15TM15MSPPSP3.2 寄存器說明寄存器說明16TM16R143.2 寄存器說明寄存器說明17TM17R153.2 寄存器說明寄存器說明18TM18PSR3

5、.2 寄存器說明寄存器說明19TM19屏蔽寄存器屏蔽寄存器3.2 寄存器說明寄存器說明20TM20控制模式寄存器控制模式寄存器CONTROL3.2 寄存器說明寄存器說明21TM21控制模式控制模式3.2 寄存器說明寄存器說明22TM22復位模式復位模式3.2 寄存器說明寄存器說明23TM23復位模式復位模式3.2 寄存器說明寄存器說明24TM243.3 存儲器的組織與映射存儲器的組織與映射25TM253.3 存儲器的組織與映射存儲器的組織與映射26TM263.3 存儲器的組織與映射存儲器的組織與映射27TM27STM32F10328TM28STM32F10729TM29 存儲組織存儲組織nCo

6、rtex-M3 處理器的存儲系統(tǒng)采用統(tǒng)一編址處理器的存儲系統(tǒng)采用統(tǒng)一編址方式；程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、寄存器以方式；程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、寄存器以及輸入輸出端口被組織在同一個及輸入輸出端口被組織在同一個 4GB 的線性的線性地址空間內(nèi)；地址空間內(nèi)；n小端方式存放。小端方式存放。30TM30 存儲組織存儲組織大小端模式是存儲格式，和是什么處理器沒有太大關(guān)系。比如要把0 x12345678存在0 x1000-0 x1003的內(nèi)存單元。小端模式下，0 x1000=0 x780 x1001=0 x560 x1002=0 x340 x1003=0 x12大端模式下，0 x1000=0 x120 x10

7、01=0 x340 x1002=0 x560 x1003=0 x78我們常用的X86結(jié)構(gòu)是小端模式，而KEIL C51則為大端模式。ARM處理器通?？梢赃x擇大小端模式。 31TM31STM32 處理器存儲器映射處理器存儲器映射nSTM32 系列處理器將可訪問的存儲器空間被系列處理器將可訪問的存儲器空間被分成分成 8 個主塊，每個塊為個主塊，每個塊為 512MB。n處理器內(nèi)部存儲器、片上外圍設(shè)備的地址映處理器內(nèi)部存儲器、片上外圍設(shè)備的地址映射以及分配給片上各個外圍設(shè)備的地址空間射以及分配給片上各個外圍設(shè)備的地址空間請參照書籍。請參照書籍。32TM32位段位段nCortex-M3 存儲器空間中包括

8、兩個位段區(qū)：存儲器空間中包括兩個位段區(qū)：SRAM 區(qū)的最低區(qū)的最低 1MB空間和外設(shè)存儲區(qū)的最空間和外設(shè)存儲區(qū)的最低低 1MB 空間?？臻g。n這兩個位段區(qū)分別與兩個這兩個位段區(qū)分別與兩個 32M 的位段別名區(qū)的位段別名區(qū)對應，位段區(qū)中的每一位映射到位段別名區(qū)對應，位段區(qū)中的每一位映射到位段別名區(qū)中的一個字。中的一個字。n通過對別名區(qū)中某個字的讀寫操作可以實現(xiàn)通過對別名區(qū)中某個字的讀寫操作可以實現(xiàn)對位段區(qū)中某一位的讀寫操作。對位段區(qū)中某一位的讀寫操作。33TM3334TM3435TM35位段別名區(qū)中的字與位段區(qū)的位映射位段別名區(qū)中的字與位段區(qū)的位映射nbit_word_addr = bit_ba

9、nd_base + (byte_offset x 32) + bit_number 4n例如：例如：SRAM 位段區(qū)中地址為位段區(qū)中地址為 0 x20000300 的字節(jié)中的位的字節(jié)中的位 2 被映射到別名區(qū)中的地址為被映射到別名區(qū)中的地址為：0 x22006008（= 0 x22000000 + (0 x300*32) + (2*4)）的字。）的字。36TM36位段位段n對別名區(qū)中某個字進行寫操作，該字的第對別名區(qū)中某個字進行寫操作，該字的第 0 位將影響位段區(qū)中對應的位。位將影響位段區(qū)中對應的位。n對別名區(qū)中某個字進行讀操作，若位段區(qū)中對別名區(qū)中某個字進行讀操作，若位段區(qū)中對應的位為對應的

10、位為 0 則讀的結(jié)果為則讀的結(jié)果為 0 x00，若位段區(qū)，若位段區(qū)中對應的位為中對應的位為 1 則讀的結(jié)果為則讀的結(jié)果為0 x01。n對別名區(qū)的讀寫可以實現(xiàn)對位段區(qū)中每一位對別名區(qū)的讀寫可以實現(xiàn)對位段區(qū)中每一位的原子操作，而且僅只需要一條指令即可實的原子操作，而且僅只需要一條指令即可實現(xiàn)?，F(xiàn)。37TM37啟動配置啟動配置n系系 統(tǒng)統(tǒng) 啟啟 動之動之 后，后， CPU 從從 位位 于于 0 x0000 0000 地地 址址 處處 的的 啟啟 動區(qū)開始執(zhí)行代碼。動區(qū)開始執(zhí)行代碼。n對對 于于STM32F10 x 系列處理器，可以通過配系列處理器，可以通過配置置 BOOT1:0引腳選擇三種不同啟動模式。引腳選擇三種不同啟動模式。38TM38 啟動模式配置啟動模式配置39TM39 啟動配置啟動配置n通過設(shè)置通過設(shè)置 BOOT1:0引腳，各種不同啟動模引腳，各種不同啟動模式對應的存儲器物理地址將被映像到第式對應的存儲器物理地址將被映像到第 0 塊塊（啟動區(qū)）。（啟動區(qū)）。n系統(tǒng)復位后，在系統(tǒng)復位后，在 SYSCLK 引腳的第引腳的第4 個上升個上升沿，沿，BOOT 引腳的值將被鎖存。引腳的值將被鎖存。40TM40讀：讀：#define addr1 #define addr1 * *(volatile unsigned (volatile unsigned short