图1 STM32F1系列芯片系统结构图

Flash 、RAM 与 CPU

（1）Flash

Flash就是一个用来永久存储代码和常量的容器，所有你写的代码编译后都会转换成二进制，然后再通过烧录器（比如STLINK）上面的 SWD 这个通道连接到 Flash，这样你写的代码内容都会传输进 Flash 里面存储着

CPU 就会通过 ICode 和 DCode 这两个线来分别读取 Flash 里面的指令数据和变量数据（两条线读取效率高一些），但要再通过一个Flash接口，因为CPU读取速度太快，Flash速度慢，就需要一个中间人来匹配速度

（2）RAM

RAM就是CPU的一张“草稿纸”，用来存放临时变量的一个容器，RAM中又包含了栈、堆、数据段，这些内容其他章节在具体讲解。断电之后RAM中所有的数据都会丢失

（3）CPU

单片机上的CPU，也就是Cortex-M，其本质上就和电脑里的CPU（ intel / AMD ）就是一个东西，只不过一个主打低功耗一个主打高性能

Cortex-M 通过三条内部总线与外界交互：

• ICode：只读，专门从 Flash 取指令。

• DCode：只读，专门从 Flash 取常量和只读数据。

• System：可读可写，负责与 SRAM、所有外设（GPIO、UART、SPI 等）、FSMC 扩展设备 等 Flash 之外的一切交互。

AHB系统总线

（1）AHB与CPU

AHB就是单片机内部的主干道高速公路，CPU先通过System线挂在到AHB上，然后就可以和RAM、DMA以及其他外设交互了。所以，System是CPU伸向AHB世界的一只手，这只手负责读写数据、配置外设；而ICode/DCode是CPU的两只眼睛，只盯着Flash里的代码看

AHB的频率最高不能超过CPU，准确来说是整个单片机最高的频率就是CPU决定的，CPU的频率是决定运算速度有多快，AHB的频率决定的是传输数据的速度有多快（AHB频率影响整个挂载在AHB上的所有外设），

（2）APB与AHB

由于CPU频率很高，AHB就是一个高频率的高速公路，但是其他外设比如UART之类的频率比较低，没法直接通过AHB接收数据，所以就外挂了一个APB桥，桥接了APB这个低速公路，然后这些低速设备就可以挂载到APB上，从而实现了CPU去控制这些外设

（3）APB分频系数

要注意APB分频之后的频率一定要低于APB上挂载的外设的最高频率，就比如说APB1上挂载着I2C1、UART4等等（一般同一个APB线上外设的最高频率都是一样的），如果外设最高的频率为42MHz，而AHB的频率为168MHz，那么APB1的分配系数就应该设置为/4，从而让APB的频率降至42MHz。（但是外设实际的通信速率是在外设内部还有分频系数APB那个只是最该频率 ）

（4）FSMC与SDIO

这两个模块就是AHB主干道上的两个大型外贸中心，专门用来和外界进行大规模高速的数据交互

• FSMC：他的核心作用就是给CPU接入外部的FLASH和RAM，解决内部存储器空间不够的问题

• SDIO：它的核心作用就是专门用来读取SD卡之类的多媒体存储卡

DMA

（1）核心本质

DMA就是一个挂载在AHB上的高速外设，用深动形象的举例来说明：CPU是一个又能搬运数据又可以进行大量计算的全能人才，但不过搬运数据非常占用CPU的精力，所以CPU就雇佣一个力工DMA，它是专门来搬运CPU计算好后的数据。CPU给DMA下达指令，DMA就会高效的完成海量的搬运任务

（2）DMA频率与总线仲裁

DMA频率就等AHB的频率；

CPU和DMA在AHB上是平起平坐的主控设备。当两者同时访问同一外设或SRAM地址时，总线矩阵内的仲裁器决定谁先用，可能导致一方等待。高级方案是使用双缓冲模式避免冲突；

注：此文章为本人学习笔记，如有错误欢迎在评论区指出，感谢各位指点！