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STM32 芯片基本知识

大约 3 分钟

STM32 芯片基本知识

芯片结构

总线

  1. ICode 总线 读取指令
  2. DCode 总线 读取数据
  3. System 总线 读取寄存器

被动单元

  1. Flash 内部闪存存储器 存放程序与 const 数据, ICode 从此处访问程序
  2. SRAM 程序的变量与堆栈基于 SRAM 通过 DCode 总线访问
  3. AHB 到 APB 的桥 挂载在 STM32 上的外设

存储器映射

存储器映射即给存储器分配地址 被动单元功能部件共同排列在 4GB 的地址!空间内 以 512 MB 为一个 BLOCK 划分地址空间

  1. Block0 Flash
  2. Block1 SRAM
  3. Block2 APB 与 AHB

寄存器映射

存储器映射的内存单元起别名, 即内存映射 通过绝对地址或起别名的方式访问内存单元

//将绝对地址转为 unsigned int* 类型
//在通过 * 访问值
#define GBIOP_ORD   *(unsigned int*) (0x4001 0C0C)
GBIOP_ORD = 0xFF;

总线

  1. APB1 挂载低速外设
  2. APB2 与 AHB 挂载高速外设
  3. GPIO 挂载在 APB2 的外设 - 通用输入输出端口, 控制引脚输出高低电频

外设地址映射

Block2 => 总线基地址 => 外设基地址 => 外部寄存器

Block2(+0x4000 0000) => APB2 (+ 0x0001 0000) => GPIOB (+0x0000 0C00) => GPIOB_ODR(+0x0C)

通过一些列偏移得到寄存器基地址

寄存器说明

通过查找手册, 了解寄存器信息

  1. 名称 (GPIOx_BSRR)(x=A...E) 寄存器名为 GPIOx_BSRR, 适用于 GPIOA...GPIOE
  2. 地址偏移 GPIOx_BSRR 地址偏移为 0x10 表明, 寄存器对于外设基地址的偏移为0x18, 通过查找外设偏移等信息, 得到寄存器的基地址
  3. 寄存器位表 表明寄存器存储单元(32位)中各位的名称及读写权限 r 表示只读, w 表示只写 没有 r, 不是不能读取, 只是读取无意义
  4. 位功能说明 介绍寄存器每一位的作用

在 C 中封装寄存器

总线与外设的基地址

  1. 通过宏与各层偏移得到寄存器基地址
// 外设基地址
#define PERIPH_BASE ((unsigned int)0x4000 0000)

// 总线基地址
#define APB1PERIPH_BASE PERIPH_BASE
#define APB2PERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x0001 0000)
#define AHBPERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x0002 0000)

// GPIO 外设基地址
#define GPIOA_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x0800)
#define GPIOB_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)
...

// 寄存器基地址
#define GPIOB_BSRR (GPIOB_BASE + 0x0800)
...

//访问GPIOB_BSRR, 并将寄存器第 16 位置 1
* (unsigned int *) GPIOB_BSRR = (0x01 << (16 + 0));
  1. 封装寄存器列表
typedef unsigned int    uint32;// 32位寄存器
typedef unsigned short  uint16;// 16位寄存器

// 按外设中各个寄存器的大小, 偏移定义对应结构, 便于访问
typedef struct
{
    uint32 CRL;
    uint32 CRH;
    ...
    uint16 LCKR;
} GPIOx // C 中定义类似C++的结构时需要使用此语法

//使用变量方式
GPIOx *GPIOB = GPIOB_BASE;
//使用宏方式
#define GPIOB ((GPIOx*) GPIOB_BASE)

// 通过结构访问
GPIOB-> CRL = 0xFFFF;

操作寄存器的位

  1. 对某位清零
uint32 a = 0xFFFF;
a &= ~(0x01 << n);

以 n = 3 为例

  • 0x01 << n 二进制 0x01 左移 3 位得到 1000b(0x08)
  • ~(0x01 << n) 对 1000b 取反(uint32 变量) 得到 0xFFF7
  • &= 令 a 与 0xFFF7 和运算, 由于 0xFFF7 第 3 位为 0, 实现使 a 的第三位置零
  1. 连续清零
uint32 a = 0xFFFF;
a &= ~(0b1111 << 4);

同 1, 将第 5 - 8 位清零

  1. 对寄存器的位赋值
uint32 a = 0;
a |= (0x01 << n);

n = 3 时, 得到 0b1000;

  1. 对位取反
uint32 a = 0xF;
a ^= (0x01 << n);

n = 3 时, 得到 0b0111;