stm32内存分布

提示:文章写完后,目录可以自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档


前言

在讲解stm32的内存分布之前,我们来了解一下cpu是怎么组成的,


提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

一、cpu是什么?

cpu就是处理器,由寄存器,加法器,可能还有缓存器组成。单独的cpu无法正常工作,还需要搭配内存才能正常工作。cpu的工作步骤大概就是取址,译码,执行,再取址……这就是冯诺依曼架构。如果你想速成计算机,可以看B站的
https://www.bilibili.com/video/BV1EW411u7th/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=5a86ca71212852c9e7731e3fb322c59f

二、cpu与内存的关系

单片机对于堆栈的内存分配,一般栈空间由cpu自行分配,堆空间程序员可以用malloc进行申请,

栈空间一般储存非malloc分配的局部变量,全局变量和静态变量保s存在.date区域。一般对于函数内的局部变量,都保存在栈空间中,栈空间自动分配,自动释放,堆空间需要程序员自己free。

源地址:https://www.cnblogs.com/codedingzhen/p/18046537
在这里插入图片描述

stm32的内存分布就如上图所示。总结就一句话:只有在函数内部非静态变量存在栈区,其它的都在数据取区。

为什么要分区呢?

这一切都要从操作数说起,也就是机器码……
机器码(Machine Code)是计算机能够直接识别和执行的低级编码语言,是接近硬件层的编程语言。它由一系列的二进制指令(0和1)组成,每一条指令对应一个特定的操作,如加法、减法、加载数据、存储数据等。机器码是CPU执行程序时读取的终形式。
机器码大多数情况下只提供地址,数据大都存在数据区。

<think>嗯,用户想了解STM32内存分布情况,特别是布局和分布图解析。首先,我需要回忆STM32的内存结构。STM32是基于ARM Cortex-M内核的微控制器,其内存布局由芯片设计决定,一般分为Flash存储器、SRAM、外设寄存器等区域。 首先,Flash存储器用于存储程序代码和常量数据,通常起始地址是0x08000000。然后是SRAM,作为运行时内存,起始地址通常是0x20000000。外设寄存器区域则映射到不同的地址范围,比如APB和AHB总线对应的地址。 用户可能需要知道各个区域的具体地址范围以及用途,比如代码段、数据段、堆栈的位置。此外,启动文件(startup_stm32f10x.s)中的向量表设置也很重要,它位于Flash的开始部分,包含初始堆栈指针和复位向量。 还需要考虑内存映射的区别,比如不同型号的STM32可能有不同的Flash和SRAM大小。例如,STM32F107VCT6有256KB Flash和64KB SRAM。链接器脚本(.ld文件)如何分配这些区域,影响最终的内存布局。 用户可能遇到的问题包括堆栈溢出,或者如何优化内存使用。因此,解释堆和栈的位置及增长方向是必要的。堆通常从.bss段末尾开始向上增长,而栈从SRAM末尾开始向下增长。 可能还需要提到特殊区域,如位带区(Bit-band),用于原子操作单个位,但Cortex-M3和M4支持此功能,而M0可能不支持。此外,DMA访问的内存区域需要注意对齐和缓存一致性。 最后,提供内存分布图的示例,标注各段的地址范围和大小,帮助用户直观理解。同时,引用相关的资料,如STM32CubeMX配置和参考手册,确保信息的准确性。</think>### STM32内存布局解析 STM32的内存布局由**芯片设计**和**链接器脚本**共同决定,主要分为以下核心区域: #### 1. Flash存储器(程序存储器) - **地址范围**:$0x08000000-0x0803FFFF$(以STM32F107VCT6为例,256KB Flash) - 包含内容: - **中断向量表**:存储栈顶指针和中断服务函数地址[^1] - **代码段(.text)**:编译后的机器指令 - **只读数据段(.rodata)**:常量数据 - **初始化数据段(.data)**:初始值非零的全局变量(运行时复制到RAM) #### 2. SRAM(运行存储器) - **地址范围**:$0x20000000-0x2000FFFF$(64KB SRAM) - 关键区域: - **堆区(.heap)**:动态内存分配区域,向高地址增长 - **栈区(.stack)**:函数调用临时变量存储,向低地址增长 - **未初始化数据段(.bss)**:初始值为0或未显式初始化的全局变量 #### 3. 外设寄存器区 - **地址范围**:$0x40000000-0x6003FFFF$ - 包含: - **APB总线外设**:低速外设如USART、SPI - **AHB总线外设**:高速外设如DMA、SDIO $$ \begin{array}{|c|c|c|} \hline \text{内存类型} & \text{起始地址} & \text{用途} \\ \hline \text{Flash} & 0x08000000 & \text{程序代码/常量} \\ \text{SRAM} & 0x20000000 & \text{运行时数据} \\ \text{外设} & 0x40000000 & \text{寄存器映射} \\ \hline \end{array} $$ #### 4. 系统级配置 - **启动模式**:通过BOOT引脚选择从Flash/System Memory/SRAM启动 - **位带区**:$0x22000000$提供对SRAM和外设寄存器的位操作支持 [^1]: STM32CubeMX生成的链接脚本会严格划分这些区域,开发者可通过修改链接脚本(.ld)调整内存分配。
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