STM32总线矩阵和系统框图
一、STM32F4xxx系统架构
从这张图中，可以看出ARM公司提供了内核和调试系统，而其他的I2C SPI UART 等外设由其他芯片公司设计开发，例如STM32的设计生产者ST公司。
二、总线矩阵
1、什么I总线-指令总线？
功能：下载到 STM32 Flash 中的是程序的二进制镜像（包含指令机器码），Cortex-M 内核的 I-Code（指令）总线是专用于从 Flash（或特殊配置的 SRAM 指令区）读取指令机器码并传递给内核执行的硬件通道，是指令执行的核心数据通路。
特点：1、单向传输，仅从存储器到内核的读操作，不支持从内核写到存储器
2、Flash与i-code总线直接对接，确保指令读取的高速性，不经过总线矩阵，没有总线竞争与延迟
2、什么是D总线-数据总线？
功能：从存储器（Flash的常量或者RAM的变量）中读取内核专属的数据
特点：1、单向传输，仅从存储器到内核的读操作，不支持从内核写到存储器
2、与Flash的DCODE总线，CCMRAM直接对接，不经过总线矩阵，没有总线竞争与延迟
3、仅服务内核，DMA 等其他主设备无法访问其路径。
3、什么是S总线-系统总线？
功能：实现内核与外设的双向交互，相比上面2个总线，s总线是可读可写的
特点：1、双向传输（支持 "内核→外设 / 存储" 写操作、"外设 / 存储→内核" 读操作）；
2、通过总线矩阵的 S2 端口接入，需参与总线仲裁（可能存在延迟）；
3、是内核与外部设备交互的 "通用通道"。
4、i-d-s总线是怎么配合使用的？
1、stm32上电开机，内核开始读取存储器中的二进制代码，i总线开始调用存储器中的指令。
2、I 总线：从 Flash 读取GPIO_Init()和USART_ReceiveData()的指令代码
3、D 总线：从 Flash 读取GPIO_InitTypeDef结构体中的默认配置常量，学过C语言可知，常量在只读存储区中
3、S 总线：向 GPIO 寄存器写入配置值（完成 GPIO 初始化）；
从 USART 接收寄存器读取数据，并写入普通 SRAM；
4、D 总线：从普通 SRAM 中读取该数据（若数据需内核进一步处理）。
STM32F4系列的总线架构比51单片机要强大的多，STM32F4系列总线架构的知识在这里只作为初步了解即可。
2、总线矩阵分析
看上图说明在STM32F4XXX的总线系统架构图中，图中交叉的矩形为总线矩阵S，在总线矩阵的上方为主设备端口，右侧方为从设备端口。
1、什么是总线矩阵？
总线矩阵是一个让多设备可以同时访问多个从设备，避免总线阻塞，提升带宽利用率。
一句话理解总线矩阵：STM32 里不是所有外设抢一条路，而是有多条高速公路同时工作。
2、什么主设备？
主设备是ARM Cortex-M4（内核）、DMA1、DMA2、以太网MAC、USB OTG HS，他们具备"主动发起访问请求的能力 "，可以通过总线矩阵的从端口（S0-S7）接入总线矩阵。
例如：Cortex-M4 内核通过 I/D/S 总线发起指令 / 数据 / 外设访问；DMA1 通过DMA_PI端口发起数据传输请求。
3、什么是从设备
图右侧的Flash、SRAM1/2/3、AHB2外设、AHB1外设、FSMC都是从设备------ 它们只能 "被动响应主设备的访问请求 "，通过总线矩阵的主端口（M0-M7） 接入总线矩阵。
例如：Flash 等待内核通过 I/D 总线读取指令 / 数据；AHB1 外设（如 GPIO）等待内核通过 S 总线配置寄存器。
4、主从设备的判断标准？
判断主从设备的关键不是位置（上方或者右侧）而是是否具备主动发起访问请求的能力。
主设备：能主动发送"读写请求。
从设备：只能被动接受并响应请求。
5、举例子：内核是怎么控制AHB1外设GPIO的
内核->S总线（系统总线）->总线矩阵S2->总线矩阵M5端口->AHB1外设->GPIOX
三、系统框图
这幅图我们切开来看，先看上半部分的内核部分：
从图中可以看出在总线矩阵的左边，一一对应着主设备也就是可以发起访问的设备，总线矩阵的右侧挂载着从设备
三条高速总线矩阵 AHB1-3也挂载在总线矩阵上。
但是总线矩阵上没有AHB3啊？其实AHB3就是总线矩阵上的M6端口。
从图中可以看出，这个是APB桥，AHB-to-APB Bridge
图中这2个方框中有：AHB/APB1 或者 AHB/APB2，在ARM体系中，一侧是AHB接口，另一侧是APB接口，而桥的本质是协议转换器。.
注意GPIO直接挂载在AHB总线上，而不是APB1总线。
2、当 Cortex-M 内核访问"普通外设寄存器"时，典型路径是：
Cortex-M 内核
↓
System Bus（S-Bus）
↓
AHB 总线矩阵（Bus Matrix）
↓
AHB1 总线
↓
APB 桥
↓
APB1 或 APB2
↓
具体外设（GPIO / TIM / USART / I2C ...）