代码收藏家技术教程 2025-02-19

STM32 M4 存储器学习

关联：存储器映射、位带区位带别名、systick

存储空间的一些位置用于调试组件等私有外设，这个地址段被称为“ 私有外设区”。私有外设区的组件包括：

闪存地址重载及断点单元(FPB)

数据观察点单元(DWT)

指令跟踪宏单元(ITM)

嵌入式跟踪宏单元(ETM)

跟踪端口接口单元(TPIU)

ROM 表 通常指的是 系统中断向量表 或 系统控制表，它存储了和系统管理、异常处理以及一些核心功能相关的信息。

中断向量表（Interrupt Vector Table, IVT） 是一个存储中断处理函数地址的数据结构。它定义了每个中断源触发时，微控制器应该跳转到哪个特定的函数处理该中断。

每个中断源（例如外部中断、定时器中断、系统异常等）都会有一个对应的 中断服务程序（ISR）,也就是中断处理函数

M3预存的存储器预设↓

并不是每个地址都有效。事实上，在这个地址空间中，许多地址并没有被使用，或者并不与物理存储或外设关联。这些地址通常是 未定义的地址，如果尝试访问这些地址，可能会导致异常或 无效访问 错误。

映射的 SRAM 区的作用

1. 存储局部变量和堆栈

2. 动态数据存储

3. 存储全局变量

4. 数据交换和计算缓存

5. 启动时的数据加载

6. 高频缓存区

7. 保存运行时状态

位带区和位带别名

位带区 (Bit-band area) 是一种特殊的内存区域，通常用于嵌入式系统中（如 STM32 微控制器），可以让我们通过一个 32 位内存单元 来操作内存中的 单个位，而无需使用位运算。

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。

0xE000E000 – 0xE000EFFF：系统控制空间，用于控制处理器的核心功能和系统控制寄存器。主要涉及：

系统控制块（SCB），负责处理器的复位、异常、系统配置等。

中断控制器（NVIC），负责中断的管理。

硬件调试接口。

0xE000E010 – 0xE000E01F：SysTick 定时器控制寄存器，提供定时功能。

0xE000E100 – 0xE000EFFF：这是 嵌套向量中断控制器（NVIC） 的寄存器区，管理中断的优先级、屏蔽等。

SYSTICK 只是一个定时器，它的作用是基于系统时钟（如 HSI、HSE、或 PLL 时钟）提供定时中断或延时。它是用来执行时间间隔操作的，而不是作为整个系统的时钟源。整个系统的时钟周期通常由系统时钟源（如外部晶振、内部时钟源或 PLL）控制。

RTC（Real-Time Clock） 是用于跟踪当前时间和日期的外设。RTC 通常独立于主处理器运行，并通过外部晶振提供稳定的时钟源。

E0000000 到 E00FFFFF 这个地址范围是专门为 系统控制外设 和 中断管理 保留的区域。这个区域并不是一般的外设区域，而是一些特定的 系统管理和控制外设，它包括 NVIC（嵌套向量中断控制器）、SysTick（系统定时器）、系统控制、硬件调试功能 等相关的外设。

为什么“代码区”不可以缓存？

**代码区（0x0000_0000 – 0x1FFF_FFFF）**通常是程序代码存放的地方，也就是指令执行的内存区域。在该区域设置为“WT”意味着：

在程序执行时，每次从该区域读取指令都直接从内存中读取，而不是从缓存中读取。这保证了程序执行时的数据一致性。

私有外设区（Private Peripheral Region）指的是存储器地址空间中专门为系统的内部外设分配的区域。这个区域通常被 微控制器（MCU） 或 微处理器（MPU） 的外设所占用，用于与 系统核心 或 外部设备 进行数据交换、控制和状态更新。

私有外设区：是一个相对较为狭义的定义，通常指的是系统内部与核心功能或模块紧密耦合的外设，往往不直接与外部设备交互。它可能包括：

系统控制外设：如 系统时钟、复位控制、中断控制器 等。

调试接口、看门狗、时基模块 等。

外设区：指的是所有通过 内存映射 I/O（MMIO）访问的外设，包括存储器、I/O接口、通信接口（如 UART、SPI、I2C）等。

一.存储器的缺省访问许可

CM3 有一个缺省的存储访问许可，它能防止使用户代码访问系统控制存储空间，保护NVIC、 MPU 等关键部件。缺省访问许可在下列条件时生效

没有配备 MPU

配备了 MPU，但是 MPU 被除能

缺省的存储器访问许可权限如表

1. 32 位数据的对齐要求：

对于 32 位数据（如 uint32_t、float 等），访问时需要确保内存地址是 4 字节对齐，即地址是 4 的倍数。例如，访问 0x20000000、0x20000004 等地址时是合法的，但如果访问 0x20000001，则可能会导致总线错误（Bus Fault）。