代码收藏家 ARM Cortex-M内存映射深度解析：直接读写寄存器与硬件寄存器控制MCU的寄存器映射方式编码程序指南
ARM Cortex-M 的系统映射空间
在 STM32 等 ARM Cortex-M 系列 MCU 中，内存地址空间按照 存储功能 进行了严格划分，包括 Flash（程序存储）、RAM（数据存储）、外设寄存器（GPIO、UART、SPI 等）以及系统控制寄存器（中断、调试相关）。下面详细解析各个地址段的作用和特点。
1.1 内存地址映射总览
在 ARM Cortex-M 处理器（如 STM32 系列 MCU）中地址空间通常采用 32 位地址总线，因此可寻址 4GB（0x00000000 ~ 0xFFFFFFFF），但在嵌入式系统中，MCU 的可用内存远小于 4GB，并且地址空间被划分为多个功能区。
| 地址范围 | 存储内容 | 描述 |
|---|---|---|
0x00000000 – 0x000003FF |
向量表（Vector Table） | 存放复位向量（起始栈指针）、异常入口地址 |
0x08000000 – 0x0800FFFF |
Flash（代码存储） | 存储 程序代码（.text） 和 只读数据（.rodata） |
0x1FFFF000 – 0x1FFFF7FF |
系统 Boot ROM | 预留给 MCU BootLoader（ISP、IAP 相关） |
0x20000000 – 0x20004FFF |
RAM（可变数据存储） | SRAM（RAM，存储 .data、.bss、堆、栈） |
0x40000000 – 0x500607FF |
外设寄存器 | 片上 GPIO、UART、SPI、I2C、TIM、ADC 等外设的控制寄存器 |
0xE0000000 – 0xE00FFFFF |
System 控制寄存器 | NVIC（中断控制）、SysTick（系统定时器）、调试接口 |
1.20x00000000 – 0x000003FF：向量表 (Vector Table)
MCU 复位后，系统从 0x00000000 地址处读取向量表，该表包含了复位后跳转到 main() 的入口地址。
作用：
向量表示例
0x00000000: 0x20004FFF ; 初始栈指针地址（RAM 顶部）
0x00000004: 0x08000239 ; 复位处理函数（Reset_Handler）
0x00000008: 0x08000321 ; NMI_Handler
0x0000000C: 0x08000345 ; HardFault_Handler
该表通存储于 Flash（0x08000000）
1.3 0x08000000 – 0x0800FFFF：Flash（程序存储）
作用
.text（代码段）.rodata（只读数据）特点
1.4 0x1FFFF000 – 0x1FFFF7FF：系统 Boot ROM
作用
特点
BOOT0 / BOOT1 硬件引脚可以选择启动 Flash 还是 Bootloader。1.5 0x20000000 – 0x20004FFF：RAM（数据存储）
作用
.data 段：已初始化的全局变量（上电后从 Flash 复制到 RAM）.bss 段：未初始化的全局变量（上电后初始化为 0）malloc() 动态分配的内存结构
+------------------+ 0x20005000 （RAM 结束）
| Heap | 动态分配（malloc）
+------------------+
| Stack | 栈（局部变量、返回地址）
+------------------+
| .bss | 未初始化数据（RAM）
+------------------+
| .data | 已初始化全局变量（RAM）
+------------------+ 0x20000000 （RAM 起始）
注意
const 让数据存入 Flash，减少 RAM 占用。malloc()，防止内存碎片化。1.6 0x40000000 – 0x500607FF：外设寄存器
作用
代码示例
#define GPIOC_ODR (*((volatile uint32_t*) 0x4001100C))
GPIOC_ODR |= (1 << 13); // 置位 PC13（LED 亮）
特点
volatile 修饰，否则编译器可能优化导致错误。1.7 0xE0000000 – 0xE00FFFFF：System 控制寄存器
作用
代码示例
#define NVIC_ISER0 (*((volatile uint32_t*) 0xE000E100))
NVIC_ISER0 |= (1 << 6); // 使能外部中断 6
特点
作者：电科周杰伦
