F4系统架构

8个主控总线+7个被控总线

主控总线

• Cortex-M4内核 I总线
• Cortex-M4内核 D总线
• Cortex-M4内核 S总线
• DMA1存储器总线
• DMA2存储器总线
• DMA2外设总线
• 以太网DMA总线
• USB OTG HS DMA总线

被控总线

• 内部FLASH ICode总线
• 内部FLASH DCode总线
• 主要内部SRAM1（112KB）
• 辅助内部SRAM2（16KB）
• 辅助内部SRAM3（64KB）（适用于F42xxx和F43xxx）
• AHB1外设（包括AHB-APB总线桥和APB外设）
• AHB2外设
• FSMC

1. 主控总线
2. 被控总线

CCM RAM：只能存数据，优点访问速度快，缺点不支持DMA

总线时钟频率：

• AHB1/2：168/180MHz（Max）
• APB1：42/45MHz（Max）
• APB2：84/90MHz（Max）

FSMC主要用于扩展外部存储器

STM32的寻址范围

32位的单片机有32根地址线（每根地址线有两种状态：导通或不导通）
单片机内存地址访问的存储单元是按字节编址的（而不是bit）
STM32寻址大小：2³²=4G（字节）
寻址范围：0x00000000~0xFFFFFFFF

存储器映射

存储器指可以存储数据的设备，本身没有地址信息，对存储器分配地址的过程称为存储器映射。

存储器功能划分（F1为例），ST将4G（2³²）地址空间分成8个块

• Block0：Code（FLASH）—— 0x0000 0000 ~ 0x1FFF FFFF（512MB）
• Block1：SRAM —— 0x2000 0000 ~ 0x3FFF FFFF（512MB）
• Block2：片上外设 —— 0x4000 0000 ~ 0x5FFF FFFF（512MB）
  
• Block7：Cortex M3内部外设 —— 0xE000 0000 ~ 0xFFFF FFFF（512MB）

寄存器映射

寄存器是单片机内部一种特殊的内存，可以实现对单片机各个功能的控制。

寄存器就是单片机内部的控制机构

STM32寄存器分类

寄存器是特殊的存储器，给寄存器地址命名的过程，就叫寄存器映射。

寄存器地址计算

为了方便编写代码及使用，我们将寄存器地址分为三个部分：

1. 总线基地址
2. 外设基于总线基地址的偏移量
3. 寄存器相对于外设基地址的偏移量

APB1总线的基地址，也叫外设基地址

GPIOA_ODR寄存器地址计算过程：

1. 获取外设挂在哪个总线上面？查系统结构图
2. 获取总线基地址，APB2总线基地址：0x4001 0000
3. 获取外设地址偏移量，GPIOA相对APB2总线偏移量是：0x800
4. 获取寄存器地址偏移量，ODR相对GPIOA外设基地址的偏移量是：0x0C

typedef struct
{
	__IO uint32_t CRL;
	__IO uint32_t CRH;
	...
}GPIO_TypeDef;

GPIOA_BASE:0x4001 0800
#define GPIOA (GPIO_TypeDef *)GPIOA_BASE

GPIOA->ODR = 0XFFFF;

STM32F103xe.h主要组成部分

• 中断编号定义：定义IRQn_Type枚举类型，包含STM32F103内部所有中断编号（中断号），方便后续编写代码。
• 外设寄存器结构体类型定义：以外设为单位，使用结构体类型定义每个外设所有寄存器，方便寄存器映射。
• 寄存器映射：1、定义总线地址和外设基地址。2、使用外设结构体类型定义将外设基地址强制转换成结构体指针，完成寄存器映射。
• 寄存器位定义：定义外设寄存器每个功能位的位置及掩码。
• 外设判定：判断某个外设是否合法（即是否存在该外设）。