华大电子MCU-CIU32F011x3、CIU32F031x5系统及存储器架构

本文介绍华大电子CIU32F011x3、CIU32F031x5系列32位微控制器的系统架构与存储器特性。采用ARMCortexM0处理器,支持低功耗高性能应用。文中详细阐述了其32位多层总线结构、存储器映射及其预定义规则。

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  1. 系统及存储器架构
    华大电子MCU CIU32F011x3、CIU32F031x5 器件是基于 ARM Cortex M0 处理器的 32 位通用微控制器存储器芯片。采用了哈佛结构,具有低中断延迟时间和低成本调试特性,而且高集成度和增强的特性使这颗处理器
    适合于那些需要高性能和低功耗微控制器的市场领域。预先定义的存储器映射和高达 4GB 的存储空间,充分保证了系统的灵活性和可扩展性。
    4.1. 系统架构
    华大电子MCU CIU32F011x3、CIU32F031x5 器件采用 32 位多层总线结构,该结构可使系统中的多个主机和从机之间的并行通信成为可能。多层总线结构包括一个 AHB 互联矩阵、两个 AHB 总线和两个 APB 总线。AHB互联矩阵的互联关系接下来将进行说明。
    CIU32F011x3、CIU32F031x5 主系统由以下两部分构成
    • 2 个驱动单元
    – CPU 内核系统总线(S-bus)
    – DMA 总线
    • 2 个存储单元
    – 内部闪存存储器
    – 内部 SRAM
    在这里插入图片描述

系统总线
此总线连接 CPU 内核的系统总线(外设总线)到总线矩阵,总线矩阵协调着内核和各个高速部件间的访问。
DMA 控制器
此总线将 CPU 与各外设模块访问相联竞争,协调访问优先级,仲裁等。
总线矩阵(Bus Matrix)
• 总线矩阵管理着内核系统总线与各外设模块的访问仲裁,总线矩阵由主模块总线及从模块总线组成。
• AHB 外设通过总线矩阵与系统总线相连。
• AHB 到 APB 桥(AHB2APB bridges-APB)。
• AHB 到 APB 桥在 AHB 与 APB 总线间提供同步连接。
注:当对 APB 寄存器进行 8 位或者 16 位访问时,该访问会被自动转换成 32 位的访问;桥会自动将 16 位或者 8 位的数据扩展以配合 32 位的宽度。
4.2. 存储器映射
此 32 位处理器采用同一套总线来读取指令和加载/存储数据。指令代码和数据都位于相同的存储器地址空间,但在不同的地址范围。程序存储器,数据存储器,寄存器和 IO 端口都在同一个线性的 4GB 的地址空间之内。这是 32 位处理器的最大地址范围,因为它的地址总线宽度是 32 位。此外,为了降低不同客户在相同应用时的软件复杂度,存储映射是按 32 位处理器提供的规则预先定义的。在存储器映射表中,一部分地址空间由 32 位处理器的系统外设所占用,且不可更改。此外,其余部分地址空间可由芯片供应
商定义使用。CIU32F011x3、CIU32F031x5 器件的存储器映射表显示了 CIU32F011x3、CIU32F031x5器件的存储器映射,包括代码、SRAM、外设和其他预先定义的区域。简化了每个外设的地址译码。

华大CIU32系列MCU例程的使用方法通常包括以下几个步骤: 1. **开发环境搭建**: - 安装适用于CIU32系列的集成开发环境(IDE),如Keil MDK或IAR Embedded Workbench。这些工具支持CIU32系列MCU,能够提供强大的调试功能和项目管理能力[^1]。 - 下载并安装华大官方提供的标准库或HAL库。这些库文件为开发者提供了丰富的API接口,简化了底层寄存器的操作,使得开发者可以更加专注于应用程序的开发[^1]。 2. **获取例程**: - 访问华大官方网站或官方论坛,查找CIU32系列的相关资源,下载官方提供的例程包。这些例程通常包含了各种外设的基本使用示例,如GPIO、UART、SPI等,非常适合初学者学习和理解如何配置和使用这些外设。 3. **例程配置与编译**: - 打开IDE,导入相应的例程项目。根据实际使用的MCU型号和硬件平台,可能需要调整一些配置选项,比如系统时钟设置、外设初始化参数等。 - 配置完成后,进行项目的编译。如果编译过程中遇到错误,应仔细检查配置是否正确以及所有必要的库文件是否已正确安装。 4. **烧录与调试**: - 使用编程器将编译好的程序烧录到CIU32 MCU中。常见的编程接口有SWD和JTAG,具体取决于目标板的设计。 - 利用IDE内置的调试工具对程序进行在线调试,解决可能出现的问题。通过设置断点、查看变量值等方式,确保程序按预期运行。 5. **扩展应用开发**: - 在成功运行基础例程的基础上,可以根据自己的项目需求对外设功能进行扩展,开发更复杂的应用程序。 - 对于希望快速验证创意想法的学生或创客来说,还可以考虑利用Arduino Core适配方案,这可以让基于CIU32的开发变得更加简单快捷。 ### 示例代码:点亮LED 假设有一个简单的LED控制例程,其核心代码可能如下所示(基于C语言): ```c #include "stm32f0xx_hal.h" // 假设使用的是类似STM32F0系列的HAL库 int main(void) { HAL_Init(); // 初始化HAL库 SystemClock_Config(); // 配置系统时钟 __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 使能GPIOA时钟 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5; // 假设LED连接到PA5 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; // 推挽输出模式 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); // 初始化GPIO while (1) { HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET); // 点亮LED HAL_Delay(1000); // 延时1秒 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET); // 关闭LED HAL_Delay(1000); // 再次延时1秒 } } ``` 这段代码演示了如何使用HAL库来初始化一个GPIO引脚作为输出,并通过循环控制该引脚高低电平的变化,从而实现LED的闪烁效果。
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