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" ?# }& \6 |( E
STM32芯片架构
2 F$ e6 ~ B5 W7 o. v STM32F103系列芯片的系统架构如下:
! J% b7 l+ U% D- E c5 n# K7 U, c9 }
8 P( p6 j/ H& M; ]
5 ~ C7 Q1 h: d STM32芯片基于ARM公司的Cortex-M3内核,由ST公司设计生产,内核与总线矩阵之间有I(指令)、S(系统)、D(数据)三条信号线。内核通过总线矩阵与FLASH、SRAM、外设连接。而外设包括GPIO、USART、I2C、SPI等。% r6 p* L' Y( q$ _7 f7 B1 e0 x4 }9 M
STM32芯片系统结构
4 f5 R! J# q9 x' v8 X' e6 @STM32F103 系列芯片(不包含互联网型)的系统结构如下:6 I# U+ J, `+ W' x9 H
4 o( {) b# K. z1 M7 N& k- J
% h K6 z5 ^# M6 g+ e9 C从上图可以看出,在小容量、中容量和大容量产品中,主系统由以下部分构
8 `$ I( {! [- w- y0 p |4 {" z成:5 I; D! l0 [% \ b
四个驱动单元:9 C; M' _! S2 s5 u" m+ I$ g8 V
1 ]& N3 Y& P" |
Cortex-M3 内核 DCode 总线(D-bus)
H3 n& M$ B, N8 |5 ?4 D) D
, K% i/ i5 r! s- X& U' ^3 V Cortex-M3 内核系统总线(S-bus); C; B: s1 t* t1 x1 a! O$ N g( N) X5 Z
6 M& }* ~( H/ U& X& O 通用 DMA1
Y. ~( H1 o0 c( ?$ [
- U. e }$ e6 ^8 u0 |1 t& s 通用 DMA2, G* N H( k, C) M( d4 K
. f( b8 u; S( I c. h 四个被动单元:
1 b+ o! e! p. j0 h I& B2 |6 X7 E, ^% b2 V
内部 SRAM: T d0 t7 i8 Q0 E
: O# G U3 v f& b# E
内部闪存存储器FLASH
7 g B- |% F: v+ Z
' `, C/ b- ?! Z( I4 ?3 ~* L! W t0 @ FSMC1 y3 h" S" a# t2 O0 P* ^2 R
# ?1 f/ |5 ^, { AHB 到 APB 的桥(AHB2APBx),它连接所有的 APB 设备- ~" Y% E" @. i
. i. b8 P+ v( |* g5 X+ b, I
这些都是通过一个多级的 AHB 总线构架相互连接的。下面我们看看它们各自的功能:
/ W8 ^7 K+ Q3 t3 ?- }; |; a B& S, y$ @& i$ |3 v3 W3 J2 i$ F
ICode 总线- Z9 ^9 F7 S3 |4 K' u
; _4 X t0 H" F( {
该总线将 Cortex-M3 内核的指令总线与闪存指令接口相连接。指令预取在此
3 `! M' \2 }4 s# O总线上完成。# b7 D3 h: Q9 O
! }- x( _4 m& m0 p& H5 g DCode 总线 q/ Q' r( I f2 W9 W
' N/ X7 d, ]' h3 m
该总线将 Cortex-M3 内核的 DCode 总线与闪存存储器的数据接口相连接(常量加载和调试访问)。
9 A% C3 G# K+ w$ ]3 }+ v7 |( u
% u, Z8 G7 ]& a- m5 f% m 系统总线3 g: d" z. _3 q3 D
0 H/ z& a+ e- k" h$ y6 A* Q 此总线连接 Cortex-M3 内核的系统总线(外设总线)到总线矩阵, 总线矩阵协调内核和 DMA 间的访问。! K C+ G( S) @1 ]) G# \- E% B
; e/ L3 d" y* e; M" O8 z
DMA 总线
$ ]9 _/ z i4 n' G4 t+ ^" g
! n8 D9 [, D! O* U- ]6 y! _4 Z 此总线将DMA的AHB主控接口与总线矩阵相联, 总线矩阵协调着CPU的DCode和 DMA 到 SRAM、闪存和外设的访问。
. P0 L- s! R0 \! @( K
! {2 u1 r% P6 p/ n a, ] 总线矩阵
3 {$ O U0 M# @4 W8 L6 P
+ i! c8 O- s' F3 d- r2 x 总线矩阵协调内核系统总线和 DMA 主控总线之间的访问仲裁, 仲裁利用轮换算法。在互联型产品中,总线矩阵包含 5 个驱动部件(CPU 的 DCode、系统总线、以太网 DMA、 DMA1 总线和 DMA2 总线)和 3 个从部件(闪存存储器接口(FLITF)、SRAM 和 AHB2APB 桥)。AHB 外设通过总线矩阵与系统总线相连,允许 DMA访问。2 I, j" y P5 f! C) I1 s! K- v
+ v7 ~ O* h& e! B# z- w- d7 @ AHB/APB桥(APB)
3 {1 Z: m9 Z. J2 F3 h' J1 ^# z/ Y0 }7 u5 l2 P3 m
两个 AHB/APB 桥在 AHB 和 2 个 APB 总线间提供同步连接。APB1 操作速度限于 36MHz, APB2 操作于全速(最高 72MHz)。有关连接到每个桥的不同外设的地址映射请参考《STM32F1xx 中文参考手册》存储器映像章节。在每一次复位以后,所有除 SRAM 和 FLITF 以外的外设都被关闭,在使用一个外设之前,必须设置寄存器 RCC_AHBENR 来打开该外设的时钟。
6 t# R$ N+ N( [2 Q$ i- a v5 y t; `2 y STM32F1 的时钟系统相对复杂,在后续文章中再介绍。
7 w" Z4 Q ^6 q% _/ S; gSTM32学习进阶路径
5 r1 m. _ j5 `% o/ W4 Y% l+ _! c* k$ ], y2 j5 }7 ?2 s d) E. f; B
基本外设:# b% i, e) w: z6 l! P$ O* ?
" a. l2 | V0 h. T6 B GPIO 输入输出,外部中断,定时器,串口。理解了这四个外设,基本就入门一款mcu了。3 l6 Y) w) n! m+ m& c; Y2 ?
6 T0 z; v- S/ ?! y- Y 基本外设接口:$ |! l) y( w9 b: S1 v. H
4 u( H2 E5 C6 k. `3 t5 A" P# V
SPI,IIC,WDG, FSMC,ADC/DAC,SDIO 等。这些外设接口功能原理对每个芯片几乎都是一样。对芯片而言就是多和少而已。
6 P$ O( l) ?# P Y/ o4 G* N; r9 c; T4 D5 e. w! n
高级功能:; O5 I. y/ ^3 q) H6 I
: A- V0 S: W! }+ Q5 A; F
UCOS,fatfs,EMWIN 等,以及一些应用。# L2 Z" p; P. g0 g& W4 W
另外值得一提的是,C 语言是嵌入式开发的基础中的基础,相关文章:C语言基础知识点汇总。如果 C 语言不过关,很大程度限制嵌入式学习的进度与深度。在这里推荐入门之后看一下关于c指针的书《C与指针》《C 指针编程之道》。学习嵌入式开发要多动手编程、多调试。 |
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