STM32F103学习 - 存储器映射

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前言

虽然应对一些开发需求较简单项目时可能用不到存储器相关的知识，但掌握存储器仍然是学习STM32的基础，尤其是项目碰到Flash空间不够需要做代码优化、或者需要对Flash进行读写操作的时候。

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一、什么是存储器映射？

存储器指可以存储数据的设备，本身没有地址信息，对存储器(Flash、SRAM、外设寄存器等)分配地址的过程称为存储器映射

二、STM32的寻址范围?

想要解答这个问题，我们需要清楚以下两点

1、32位的单片机可以有32根地址线

每根地址线有两种状态：导通或不导通。因此，STM32的寻址能力为2^32 = 4GByte
STM32的最大寻址范围为0x0000 0000~0xFFFF FFFF

2、单片机内存地址访问的存储单元是按字节编址的(而不是bit)

简而言之，每个地址占用一个字节

从上图可知，页0的地址范围为0x0800 0000 ~ 0x0800 03FF，大小为0x400，转换为十进制为1024。由于一个地址占用一个字节，因此一页的存储空间为1KByte，因此上图所示flash大小为32KByte

三、存储器地址

STM32F1将4GB(2^32)的存储器空间分成8个块，每个块为512MB

其中最重要的是存放Flash内容(代码存放在Flash中)的block 0，分配给SRAM的block 1，以及存放片上外设寄存器的block 2，至于其他block用于系统保留或扩展接口。
其中block 0和block 1为实际存储介质​​（Flash/SRAM），需要标注物理容量，而其他block 是​​地址映射的逻辑框架​​，用于整合外设控制、扩展接口和系统功能。
各个块的功能和作用可以参考下面这篇文章：

stm32单片机基础知识总结（四）——存储器映射

四、思考

1、为什么STM32有4GB的寻址范围，但STM32F103系列的SRAM仅20KB，Flash最大才128KB？

答：STM32的寻址能力上限为4GB，但并不意味着必须搭配4GB的实际物理存储器使用，由上面的存储器地址图可知，很大一部分区域被保留(Reserved)了，无实际存储单元。基于实际应用场景和成本等因素考虑，并不需要使用。
当然，预留地址允许ST未来推出更大容量芯片（如将Flash从128KB升级到2MB）或新增外设，而无需改动架构。

2、物理存储和逻辑映射有何区别？

答：物理存储是真实的存储介质​​，如Flash、SRAM，而逻辑映射是​​地址空间的虚拟划分​​，并非实际存储介质。

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总结

STM32存储器映射是​​连接硬件与软件的桥梁​​，通过逻辑地址统一管理物理资源，使开发者能高效、安全地控制芯片功能。理解其分区逻辑（如block划分）和寄存器映射机制，是深入STM32开发的基础。