您现在的位置是：首页 >技术教程 >嵌入式软件开发必备知识—存储器和寄存器器映射（重要）网站首页技术教程

 一、存储器映射

        存储器映射是一种计算机内存管理技术，它将计算机存储器的一部分映射到处理器的地址空间。这样，处理器就可以直接访问内存中映射的地址，而不需要进行复杂的寻址计算。存储器映射可以用于访问计算机的物理内存、设备寄存器、硬件设备等。在存储器映射中，不同的地址被映射到不同的实际内存位置或硬件设备，这样可以简化对内存的管理和操作。

        存储器是可以存储数据的设备，本身是没有地址信息的，对存储器分配地址的过程称为存储器映射。

先复习一点知识：

        1  Byte  =  8  bit（位）
        1  Kilobyte  (KB)  =  1,024  Bytes
        1  Megabyte  (MB)  =  1,024  KB
        1  Gigabyte  (GB)  =  1,024  M
        1  Terabyte  (TB)  =  1,024  G

我们所说的单片机的的内存大小是说的是字节，而不是位。

        假设一个某个芯片有19根地址线：A0-A18，数据线是：D0-D15（16位，两个字节），他所能访问的地址的标号数就是2^19字节，512 KB个地址，512K*2 = 1024bit = 1M.接下来，我们对其存储器进行映射。

存储器功能的划分（F1为例）

ST将4GB（2^32）地址空间分成8个块

ST的4GB的地址空间可以分成8个块，每个块为512MB。

具体分配如下：

1. 块0（Code(FLASH)）：    0x00000000 ~ 0x1FFFFFFF（主要用于存储代码）
2. 块1(SRAM)：                      0x20000000 ~ 0x3FFFFFFF
3. 块2(片上外设)：                  0x40000000 ~ 0x5FFFFFFF（最重要）
4. 块3（FSMC Bank1&2）： 0x60000000 ~ 0x7FFFFFFF
5. 块4(FSMC Bank3&4)：      0x80000000 ~ 0x9FFFFFFF
6. 块5(FSMC寄存器)：            0xA0000000 ~ 0xBFFFFFFF
7. 块6（没用到）：                  0xC0000000 ~ 0xDFFFFFFF
8. 块7（Cortex M3内部外设)：0xE0000000 ~ 0xFFFFFFFF

每个块都有512MB的地址空间，可以用来存放不同的程序、数据以及内核代码等。这种分块的方式方便操作系统和应用程序进行内存管理，提高系统的稳定性与性能。

二、寄存器映射（重要）

        寄存器是单片机内部一种特殊的内存，可以实现对单片机各个功能的控制。 

        简单来说：寄存器就是单片机内部的控制机构。

什么叫做寄存器映射？

        寄存器是特殊的存储器，给寄存器地址命名的过程，就叫做寄存器映射。

例如我们一个寄存器的地址是0x4001080C,我们给寄存器命名叫做GPIOA_ODR(寄存器名字)，这个过程就叫做寄存器映射。

如何直接操作寄存器

*(unsigned int*)(0x4001080C) = 0XFFFF；

即GPIOA_ODR所有的位都是1，即PA0-PA15都是1。

定义一个名字后再操作

# define GPIO_ODR *（unsigned int *）(0X4001080C)

GPIO_ODR = 0XFFFF;

三、寄存器映射计算

问题一：寄存器地址怎么寻找并计算呢？

问题二：如何映射？

解决一

        为了方便编写代码及使用，我们寄存器地址分为三个部分：

1、总线基地址（BUS_BASE_ADDR）

2、外设基于总线基地址的偏移量（PERIPH_OFFSET）

3、寄存器相对与外设基地址的偏移量（REG_OFFSET）

寄存器地址=BUS_BASE_ADDR+PERIPH_OFFSET+REG_OFFSET

以F1为例，我们的总线基地址如下

APB1总线的基地址，也叫做外设的基地址（PERIPH_BASE）

此表的偏移量：是相对外设的基地址。

GPIO外设基地址及偏移量

此表的偏移量：是相对APB2外设基地址（APB2 PERIPH_OFFSET）偏移量

GPIO外设基地址及偏移量

GPIO_ODR寄存器地址计算过程：

1.获取外设挂在哪个总线上面？查：系统结构图

2.获取总线的基地址，APB2总线基地址是：0X4001 0000

3.获取外设地址偏移量，GPIOA相对APB2总线偏移量是：0X800

4.获取寄存器地址偏移量，ODR相对GPIOA外设基地址的偏移量是0X0C。

寄存器地址=BUS_BASE_ADDR+PERIPH_OFFSET+REG_OFFSET

GPIO_ODR = 0X4001 0000+0X800+0X0C=0X4001 080C

解决二：

使用结构体可以很方便的实现对寄存器的映射

typdef struct

{

        _IO uint32_t CRL;

        _IO uint32_t CRH;

        _IO uint32_t IDR;

        _IO uint32_t ODR;

        _IO uint32_t BSRR;

        _IO uint32_t LCKR;

}GPIO_TypeDef;

整体映射：

# define GPIOA ((GPIO_TypeDef*)GPIOA_BASE)

取里边的地址：

&GPIOA->CRL：  0X4001 0800

&GPIOA->CRH：0X4001 0804

&GPIOA->IDR:  0x40010808

&GPIOA->ODR:0X4001 080C

实际应用：

GPIO->ODR= 0XFFFF;