关于STM32的地址空间（寻址空间）问题

只看该作者 · 2013-12-16 14:59

         现在主要的问题是对 ”地址空间“ 这个概念不太理解，觉得很抽象，举几个例子，希望各位朋友能给出详细一点的解释（本人比较笨），十分感谢！

1，M3的地址空间是4GB，里面分为” 代码区（0.5GB）、SRAM（0.5GB）、外设（0.5GB）“等等，就拿外设区来说，地址范围是
0x4000 0000--0x5FFF FFFF，这0.5GB究竟是一个实体的存储空间还是虚拟的表示寻址能力的范围？如果是虚拟的，为什么这些外设的寄存器确实是在这个范围内的，比如GPIO相应的一些寄存器？

2，这些外设的寄存器  和 ARM自身的寄存器（R0,R1,R2...)  在物理层面是同一种寄存器吗？  有什么区别？

3，PC机32位处理器的寻址范围也是4GB，为什么我们的笔记本需要很大的内存（2G以上），而ARM 片上的内存却只有100K左右，我的意思是同样是32位处理器，为什么ARM的内存  如此之小？

以上的问题  困扰了我一周，在网上搜了资料，感觉说的也很抽象，希望这里有人不要嫌我菜鸟。。帮我耐心解答，再次感谢。

2万 · 2013-12-16 15:20

本帖最后由原野之狼于 2013-12-16 15:22 编辑

1，M3的地址空间是4GB，里面分为” 代码区（0.5GB）、SRAM（0.5GB）、外设（0.5GB）“等等，就拿外设区来说，地址范围是
0x4000 0000--0x5FFF FFFF，这0.5GB究竟是一个实体的存储空间还是虚拟的表示寻址能力的范围？如果是虚拟的，为什么这些外设的寄存器确实是在这个范围内的，比如GPIO相应的一些寄存器？

这个是物理地址空间，至于为什么是这个区间，规定罢了。
而要深究这个地址空间的问题，你需要去了解一下地址总线相关的东西，看ARM公司的手册即可，当然需要有《数电》的基础，有《微机原理》的基础就更棒了。

2，这些外设的寄存器和 ARM自身的寄存器（R0,R1,R2...) 在物理层面是同一种寄存器吗？有什么区别？

它们是两码事！
前者位于总线的地址空间，是core之外的。
而后者属于core之内的。
你仔细看看处理器手册的系统框图就能看得到，它们处于不同的拓扑位置。

3，PC机32位处理器的寻址范围也是4GB，为什么我们的笔记本需要很大的内存（2G以上），而ARM 片上的内存却只有100K左右，我的意思是同样是32位处理器，为什么ARM的内存如此之小？

看看CM3芯片的应用范围吧，虽说可以有4GB的寻址空间，但是基于其应用定位，没必要搞这么多。
还有就是你要明白ARM核和各半导体厂家造的基于该核的芯片是咋个关系。

综上，LZ主要还是没有把数字电路的基础打扎实，以及没有把处理器的工作原理弄明白，才会有这么多的疑问，所以接下来，你懂的...

只看该作者 · 2013-12-16 15:43

原野之狼发表于 2013-12-16 15:20
1，M3的地址空间是4GB，里面分为” 代码区（0.5GB）、SRAM（0.5GB）、外设（0.5GB）“等等，就拿外设区来说 ...

谢谢你的耐心回答！总体大概清楚了，还有一些地方不太明白：

1，这个物理空间和存储空间是否是一个东西，比如拿SRAM区来说，里面只用到了一小部分（bit-band区和别名区），剩下的都是保留区域，我想知道已经用作SRAM的部分和保留的部分是否是完全不同的结构，我的理解不知道合不合适，就是说这0.5G空间就好比盖房子的一块地，只有一小块地盖上了房子（即有存储的结构），剩下的可以用来盖房子，只是还没有盖，这样比喻合适吗？

2，我看《STM32权威指南》，里面说这4G空间的最高0.5G是 M3内核的“闺房”，包含了系统级组件，内部外部私有外设总线，我的理解是这0.5G区域依然是您刚刚所说的core外的总线地址空间，对不对？

3，这个问题我明白了，嘿。

2万 · 2013-12-16 16:00

我个人认为，技术性的东西用“比喻”来描述是不怎么合适的，在弄懂了某项技术之后，通过“比喻”能够起到加深映像的作用，但是若没有弄明白而去理解所谓的“比喻”，那是会带来非常大的误导作用的。

A1、"我想知道已经用作SRAM的部分和保留的部分是否是完全不同的结构"
这个我也不知道该怎么答，因为这条与我们的应用设计基本上没有啥关系，芯片设计者需要关心这个问题。作为应用开发工程师，我们只需遵照规矩办事即可，比如说保留地址就不要去操作它。

A2、core外空间

A3、...

只看该作者 · 2013-12-16 16:12

原野之狼发表于 2013-12-16 16:00
我个人认为，技术性的东西用“比喻”来描述是不怎么合适的，在弄懂了某项技术之后，通过“比喻”能够起到加 ...

十分感谢！
:):)

只看该作者 · 2013-12-16 20:02

我觉得C语言指针学懂了，那么你这些问题就不会提出来了

只看该作者 · 2013-12-19 09:24

xlsbz 发表于 2013-12-16 20:02
我觉得C语言指针学懂了，那么你这些问题就不会提出来了

嘿，C语言指针会用但是学的不深

只看该作者 · 2013-12-19 20:40

堂堂菜鸟发表于 2013-12-19 09:24
嘿，C语言指针会用但是学的不深

没什么深不深的就一句话

*地址 = 值；

只看该作者 · 2013-12-19 20:41

i =0；
相当于

*（i的地址） = 0；
懂这个指针就会了。指针也就这么深

只看该作者 · 2013-12-19 20:48

如果芯片腿是你一楼说的GPIOA.1，假设它的地址 0x5678；

这个腿连接到一个灯上

那么 * 0x5678 = 1；那么灯亮
那么 * 0x5678 = 0；那么灯灭

当然直接 * 0x5678 =1，一般来讲编译器会报错。
这时候要想为什么报错呢？

再想为什么有2维指针？
没有5维、6维呢？