STM32存储架构详解

一、STM32内核还有MCU

在一块STM32的芯片中，有内核、存储、总线和各种外设。

STM32芯片本身叫做MCU，也可以是一个SOC，上述所有的硬件都被集成在其中。

其中的存储器有flash和sram两部分，下面会详细解释这些。

作为一个stm32的芯片，其内存布局往往是被cortex-M3内核大致确定的，很多STM32都遵循着类似的内存布局。

二、STM32的虚拟内存

STM32将整块芯片中所有可用的地址都统一映射为虚拟内存，32位的寄存器和地址总线允许的寻址空间为4G，这4GB的虚拟内存被ARM内核大致划分，对ST公司来说做了一些更具体和符合使用情况的细节划分。

此处的虚拟内存只是一种映射，stm32中没有虚拟内存的概念，也没有MMU专门管理内存。stm32的映射由MPU（memory protection unit）实现

• Code 代码区，对应着硬件中的Flash，也就是stm32的rom，存放着从PC烧录过来的二进制可执行文件。
• SRAM 对应着硬件中的片上ram，存放着从Flash拷贝过来的全局变量和静态变量，以及其他的一些执行过程中的使用的变量和栈。
• Peripherals 用于片上外设的虚拟地址。
• ExternalRAM 用于扩展外部存储器，将外置RAM连接到芯片并进行软件的配置就可以扩展RAM的大小。
• External Devices 用于扩展片外的外设。
• System Level 服务于CM3的外设，主要是NVIC和MPU以及调试工具等等。

嵌入式ARM处理器内核都是类哈佛架构，即数据总线和指令总线独立，那么最理想的情况就是程序放在Code区，数据放在SRAM区，以保证良好的性能

位带区和位带别名区

在SRAM和Peripherals中存在一个位带区和位带别名区。以Peripherals为例，许多常用外设都放在位带区中，如果要操作某一个寄存器的单独一位，位带区中的每一位都会被单独映射到位带别名区，并且每一位映射为32位。

STM32的内存空间是根据ARM内核划分的具体实现。

STM32的4G内存被分为大小相同的8个block，每个大小就是512mb，可以和ARM内核的空间划分相对应。从低地址到高地址分别是：

• Block0， Code代码区，存储着默认的中断向量表，同时连接着FLASH存储着烧录好的代码。
• Block1，SRAM区，用于存放代码运行时的一些变量和堆栈。
• Block2，Peripheral区，用于片上外设的地址，在这里可以修改片上外设的地址来操作外设。
• Block3，Block4 这里是外置RAM区，用来扩展外部的存储器，包括flash和sram。准确来说是连接到FSMC（灵活静态存储器控制器）上。
• Block5，FSMC寄存器，FSMC寄存器的地址就从这个块的起始地址开始。
• Block6，保留地址。按理说Block5和6对应着ARM内核划分的片外外设区，但是对STM32的设计来说应该是把这1GB的内存全部用给了FSMC的寄存器，并没有给片外外设留空间。
• Block7，内核内部外设。