Cortex-M3 内核 MCU-STM32F1 开发之路:(一)单片机 MCU 的构成,包括 FLASH 和 SRAM 的区别,以及引脚类型

上一篇 下一篇
SWD 和 JTAG 的区别 待写

1)单片机 MCU 的构成

单片机:Single-Chip Microcomputer,单片微型计算机,是一个完整的系统级芯片,也称为 MCU(MicroController Unit)。

MCU 通常是一 个大的系统级芯片,他把 CPU、SRAM、FLASH 都集成到了这个芯片中(和电脑不一样,电脑这三个都是分开的),内部的完整构成为:CPU + 存储器 + 外设控制器 + 时钟系统 + 总线矩阵 + 电源管理

MCU 芯片外部图:

MCU 芯片内部图(LQFP封装,不尽相同,仅作参考):

构成:

其中:

  • CPU中央处理器,比如 ARM Cortex-M3(相当于电脑的 CPU )
  • SRAM静态随机存取存储器(相当于电脑的运行内存,不过电脑的是动态存储器 DRAM )
  • FLASH闪存 ,是一种非易失性存储器,其中一部分用于存储代码,一部分用于存储关键数据(相当于电脑的硬盘)
    • 也就是说代码是下载在单片机的 flash 里的,掉电保护。
    • 特点是:非易失、可多次擦写(10万次以上)、支持块擦除,速度快、成本低,集成度高。
    • 电脑中的硬盘,本质上就是大容量的 Flash 存储器。
    • 【注意】 ROM 翻译过来是只读存储器,最初的 ROM 是出厂时写入,无法修改,随着技术发展,出现了可编程的"ROM",比如 EEPROM,而 FLASH 是 EEPROM 的改进版,支持块擦除(比字节擦除更快)。现代多称呼 ROM 是一个功能概念,指 "用来存程序、掉电不丢的存储器" ,而 Flash 是一种技术实现,是现代单片机中实现 ROM 功能的主流方式。
  • 外设控制器IO 口、USB 等外设的控制器

2)FLASH 和 SRAM 的区别

特性 FLASH SRAM
存储类型 非易失性存储器(断电后数据不丢失) 易失性存储器(断电后数据丢失)
主要用途 存放程序代码常量数据(如图片、配置) 存放运行时数据(如变量、堆栈、中间结果)
读写速度 读取较快,写入很慢(需先擦除再写) 读写都极快,与 CPU 速度匹配
读写方式 按"扇区/页"擦除,按"字/页"写入 可按"字节/字"随机读写,像普通内存
寿命 有限(通常 1万~10万次擦写) 理论上无限次读写
成本与密度 成本低,存储密度高(容量大) 成本高,存储密度低(容量小)
类比 硬盘或 U 盘------用于长期保存文件 电脑内存条 (RAM)------程序运行时的"工作台"

简单来说就是:FLASH 是"仓库" :用来长期存放程序和数据,断电不丢,但存取慢;SRAM 是"工作台":程序运行时把要用的东西从仓库(FLASH)搬上来,快速处理,断电后清空。在单片机中,程序从 FLASH 启动,但运行时的变量、堆栈等必须加载到 SRAM 中才能被 CPU 高速访问。

【注意】 RW-data(read write)类型的数据:一个初始值非 0 的数据,初值会存放在 FLASH 中,然后程序启动后,将 Flash 中存储的 RW-data 初始值复制到 SRAM 中对应的变量地址。之后程序运行过程中,CPU 操作的都是 SRAM 中的,可以自由读写。

3)原理图引脚类型:

  • 电源引脚:标识符前以 V 开头的基本上都是;
  • 晶振引脚:标识符里带 OSC 的都是;
  • 复位引脚:标识符里带 RST 的都是;
  • 下载引脚:JTAG 和 SWD 相关的引脚(串口1也可以下载,但是一般都不用);
  • BOOT引脚:标识符里带 BOOT 的引脚都是(一般是2个);
  • GPIO引脚:凡是以 P 开头的引脚都是;

相关推荐
Wave8451 天前
基于 STM32 + ESP8266 + W25Q64 的双核 OTA 底层架构总结
stm32·嵌入式硬件·架构
xiangw@GZ1 天前
WiFi 全世代(WiFi1~WiFi7)技术规范与核心参数总结
嵌入式硬件
振南的单片机世界1 天前
CPU时钟:频率越高跑越快,但物理极限在“拖后腿”
stm32·单片机·嵌入式硬件
普中科技1 天前
【普中 51-Ai8051 开发攻略】-- 第 20 章 输入捕获实验
单片机·嵌入式硬件·输入捕获·pca·普中科技·ai8051u·aicube
d111111111d1 天前
直流电机位置式 PID 控制 和 舵机的区别
笔记·stm32·单片机·嵌入式硬件·学习
d111111111d1 天前
了解Modbus
网络·笔记·stm32·单片机·嵌入式硬件·学习
三佛科技-134163842121 天前
主控FT32F031便携式吸尘器方案,迷你手持吸尘器MCU控制方案开发
单片机·嵌入式硬件·物联网·智能家居·pcb工艺
一个平凡而乐于分享的小比特2 天前
一文读懂MCU与FPGA:核心区别、协同之道与双修秘籍
单片机·fpga开发·职场发展·mcu开发
踏着七彩祥云的小丑2 天前
嵌入式——认识电子元器件——微动开关系列
单片机·嵌入式硬件
调光IC-小雅2 天前
解析FP62××系列限流保护机制:为何它是DC/DC芯片的安全底线
单片机·嵌入式硬件