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

详细介绍了：单片机 MCU 的构成，包括 FLASH 和 SRAM 的区别，以及引脚类型

炸膛坦客

1371人浏览 · 2025-10-17 15:31:20

炸膛坦客 · 2025-10-17 15:31:20 发布

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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：
在这里插入图片描述
MCU 芯片内部图（LQFP封装，不尽相同，仅作参考）：

构成：

在这里插入图片描述

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	存放程序代码和常量数据（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	像硬盘或 U 盘——用于长期保存文件	像电脑内存条 (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；

4）STM32F103ZET6（简介）

其 MCU 芯片的构成如下：

+--------------------------------------------------+
|               STM32F103ZET6 (MCU)                |
|                                                  |
|  +----------------+                              |
|  |   CPU 核心      |<----+                        |
|  | (Cortex-M3)    |     |                        |
|  +----------------+     |                        |
|           |             |                        |
|           v             v                        |
|  +----------------+  +----------------+          |
|  |    Flash       |  |     SRAM       |          |
|  |  (512KB)       |  |   (64KB)       |          |
|  +----------------+  +----------------+          |
|           |                   |                  |
|           +--------+----------+                  |
|                    |                             |
|           +--------v--------+                    |
|           |     总线矩阵      |<----+             |
|           |  (Bus Matrix)    |     |             |
|           +------------------+     |             |
|                    |               |             |
|        +-----------v------------+  |             |
|        | 多种外设控制器（APB/AHB） |<-+             |
|        | - GPIO x112 pins       |                |
|        | - USART1/2/3, UART4/5  |                |
|        | - SPI1/2/3, I2C1/2     |                |
|        | - ADC1/2/3, DAC        |                |
|        | - TIM1~8 (定时器)       |                |
|        | - USB, CAN, DMA        |                |
|        +------------------------+                |
|                    |                             |
|           +--------v--------+                    |
|           |   时钟系统        |                   |
|           | (PLL, HSE, HSI)  |                   |
|           +------------------+                   |
|                    |                             |
|           +--------v--------+                    |
|           |   电源管理        |                   |
|           | (PWR, VDD/VSS)   |                   |
|           +------------------+                   |
+--------------------------------------------------+

ZET6：Z（144脚）、E（FLASH为512KB）、T（LQFP封装）、6（工作温度为-40°C ~ +85°C，最大主频72MHz）。

参数如下：