STM32入门100步 第3期 STM32内部核心功能大揭秘（内核、存储器、时钟）

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文 / 杜洋  洋桃电子

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前两篇文章中我们一路从宏观到局部，从全景到细节，知道了什么是ARM，什么是STM32，也了解了STM32家族系列，接下来要具体解剖一个STM32家族成员的“内脏”，也就是解析一款STM32单片机的内部功能。大家千万不要误以为我们只在学习这一款单片机，就好像解剖一个人的内脏不是只为了研究这一个人，目的是通过这个人的内脏结构了解人类的共同之处，我们是要通过研究某一型号的单片机来了解STM32家族所有单片机的共同特点，管中窥豹，举一反三。

从更大的方面讲，单片机本身就是一种微小型计算机，其核心原理是计算机原理，未来再学习其他公司的非ARM内核的单片机时，因为原理相通，学起来也更容易。而学习单片机内部或外部的各种功能，其本质是学习总线通信和寄存器操作。我曾在讲51单片机入门的《爱上单片机》一书中打过比方，学习各种功能就是操作寄存器，寄存器就像一个布满开关的灯光、音响控制台，把某几个开关打开会有一种效果，再关另一些开关又变了效果。当你对这个比喻有共鸣的时候就说明你学通了。

我们要研究单片机的内部功能，应该从什么地方入手呢？单片机只是一个引出许多金属引脚的塑料外壳的东西，盯着它看一天也看不出什么名堂。其实想了解一款单片机，最直接的方法是看生产厂家写的使用说明书，就像看电冰箱、洗衣机的说明书一样。单片机或者其他元器件的说明书有一个专业的名称，叫数据手册，英文是Datasheet，是各生产厂商专门为开发人员和学习者而写的。所有的技术开发人员都要通它过来了解最权威的技术说明。 如果你在学单片机的路上没有看过数据手册，而是看了某些教程图书，那么你得到的是别人的二手资料。就好像不去看《论语》原文而去看《论语心得》一样。但对于初学者来说，直接阅读数据手册一定看不懂， 必须得有前辈给你注释和分析，所以才有那么多单片机入门图书。这本来没有什么问题，但如果学习者只依赖入门图书而不知道、不熟悉、不想看数据手册，那真是买椟还珠、舍本逐末了。我在此做STM32入门的引路人，但未来的路一定要你自己 独立地走下去。

数据手册在哪里可以找到呢？最权威、最原始的地方是各生产厂商的官方网站，比如STM32单片机的所有数据手册都可以在ST公司官网上找到。但是我们在学习、开发的过程中要用到的元器件太多，如果每一样都要找到公司官网，且很多官网都是英文的，找起来也非常麻烦。于是就有了专门用来搜索数据手册的搜索引擎，最常用的有alldatasheet.com和datasheet5. com，它们的界面和百度一样，你只要把 芯片型号输入搜索框，就能找到PDF格式的数据手册。除了数据手册，别人对这款单片机的使用经验、遇见问题的解决方法也是重要的参考，这时用百度或Google搜索单片机型号，就能得到别人的经验文章，有时还能下载别人的源程序。总之，擅长用搜索引擎、熟悉ST公司官网，对我们的学习非常有帮助。我们已经决定要用STM32F103C8T6 这款单片机，于是我打开百度搜索，输入“STM32F103C8T6 数据手册中文”，就能找到下面要介绍的数据手册。剖析数据手册的内容就是在了解单片机的内部功能和性能，但数据手册原文有百余页，我这里只挑重点，把每个功能的用途和特点讲出来，其他的细节大家都要去看英文原文。想学好STM32也不是看看我的文章就行的，要搭上更多的精力和时间，再看各种资料手册，最后还要多动手、多实践。幸好一旦你学会之后，所学的知识给你带来的回报和成就感要远远大于你的付出。我常对初学者说，学习是一种一本万利的投资。

【图1】数据手册第1页