STM32存储单元
STM32 的存储系统采用分级架构，按功能和特性可分为三大类：
1.CPU 直接控制存储单元：寄存器、缓存（Cache）
2.片内集成存储单元：RAM、Flash
3.可扩展外部存储单元：通过接口扩展的 SDRAM、QSPI Flash 等
CPU（中央处理器）
CPU是程序的执行者：从FLASH取指令，在RAM中处理数据
存储与处理：
寄存器介绍：
1. 通用寄存器
特点：用途灵活，可存数据、地址、中间运算结果，不同架构命名 / 数量有差异（如 x86 的 EAX/EBX，ARM 的 R0 - R15 ）。
典型场景：函数调用时传参、临时变量存储，像计算a + b，可把a b暂存通用寄存器，运算后存结果。
2. 专用寄存器
程序计数器（PC/IP）：存放下一条要执行指令的内存地址 ，CPU 按其指向取指令，执行后自动更新（顺序执行 + 1、跳转则改写地址 ），决定程序 “下一步做什么”。
指令寄存器（IR）：暂存当前正在执行的指令 ，供 CPU 解码、执行，是指令从内存到运算单元的 “中转站”（部分架构隐含，程序员难直接操作 ）。
状态寄存器（PSR/EFLAGS）：记录运算状态（如进位C、零Z、符号S标志 ）、中断使能等信息，影响程序分支（if判断）、中断响应逻辑。
堆栈指针（SP）：指向栈顶地址（RAM 里的堆栈区 ），配合PUSH/POP指令，保存函数调用上下文、局部变量，保证程序执行完能正确返回。
基址 / 变址寄存器：基址寄存器存数据内存起始地址，变址寄存器存相对偏移量，二者配合实现内存地址计算（类似数组索引，基址 + 变址定位元素 ）。
运算中间结果：执行算术运算（加减乘除）、逻辑运算（与或非）、位操作时的临时数据。
控制信号：生成地址信号、读写控制信号，协调 RAM、Flash、外设之间的数据传输
RAM（随机存取存储器）
RAM是程序的工作台：管理栈堆、缓存
存储内容：
运行中的程序代码：CPU 从 Flash 读取代码后，会将部分常用或正在执行的指令加载到 RAM 中，以加快执行速度。
变量与临时数据：包括全局变量、局部变量、函数参数、堆栈数据（如函数调用时的临时存储）等。
缓存数据：部分 STM32 型号的 RAM 会作为外设数据的缓存（如 ADC 采样结果、DMA 传输数据）。
Flash（闪存存储器）
FLASH是程序的家：存储代码、常量、向量表
存储内容：
程序代码：用户编写的固件程序（如 C 语言编译后的机器码）永久存储在此，上电后 CPU 从 Flash 读取指令执行。
常量数据：如字符串（"Hello World"）、静态数组、固件版本信息等无需运行时修改的数据
配置信息：部分用户自定义的非易失性配置（如设备参数、校准值），可通过软件写入 Flash
RAM、Flash、CPU 协同工作流程简述
1. 上电复位与启动准备
电源稳定：电压达标后，CPU（如 Cortex-M 内核）检测复位信号，进入复位状态，寄存器清零。
启动模式选择：通过 BOOT0/BOOT1 引脚确定启动源（默认从内部 Flash 启动）。
2. 从 Flash 加载初始化代码
读取启动向量：CPU 从 Flash 的 0x08000000 地址获取栈顶指针（SP），从 0x08000004 获取复位函数地址，跳转至启动文件（startup.s）
初始化 RAM：
将 Flash 中初始化的全局变量（数据段）复制到 RAM。
清零 RAM 中未初始化的全局变量（BSS 段）。
3. 系统启动与程序运行
时钟与外设初始化：启动文件调用SystemInit()配置系统时钟（如倍频）和外设时钟使能。
进入用户程序：跳转至main()函数，CPU 从 Flash 读取指令执行，变量在 RAM 中动态读写（如局部变量存于栈区，全局变量存于数据段）。
4. 运行时数据交互
CPU 控制流：从 Flash 取指令，在 RAM 中操作数据（如变量运算、函数调用时参数压栈）。
关键特性：
Flash 非易失性存储程序，掉电不丢失；RAM 易失性但读写速度快，支撑实时运算。
涉及到的基础汇编指令
1.LDR（Load Register）
功能：从存储器加载数据到寄存器。
示例：LDR R0, [R1] // 从 R1 指向的内存地址读取数据到 R0。
场景：从 RAM/Flash 读取变量值到寄存器。
2.STR（Store Register）
功能：将寄存器数据存储到存储器。
示例：STR R0, [R1] // 将 R0 的值写入 R1 指向的内存地址。
场景：将计算结果从寄存器写回 RAM。
3.MOV（Move）
功能：寄存器间数据传输或立即数赋值。
示例：MOV R0, #10 // 将立即数 10 存入 R0。
场景：初始化寄存器值
4.PUSH/POP（入栈/出栈）
功能：将寄存器值压入 / 弹出堆栈（SP 指针自动调整）。
示例：PUSH {R4-R7} // 将 R4~R7 压栈，用于保存局部变量。
写（PUSH）：把寄存器值 “压” 到 SP 指向的 RAM 堆栈空间（SP 先减、再写 ）
读（POP）：从 SP 指向的 RAM 堆栈空间 把数据 “弹” 回寄存器（先读、再增 SP ）
场景：函数调用时的参数传递与返回地址保存。
5.LDM/STM（Load/Store Multiple）
功能：批量加载 / 存储多个寄存器值。
示例：STMIA R0!, {R1-R3} // 将 R1~R3 的值存入 R0 指向的连续内存地址
LDMIA R0!, {R1-R3} //从 R0 指向的连续内存地址，依次读取数据到 R1~R3 寄存
场景：函数调用时保存 / 恢复寄存器上下文。
6.B（Branch）
功能：无条件跳转至指定地址（Flash 中的指令）。
示例：B main // 跳转到 main 函数地址执行。
场景：实现代码分支。
7.BL（Branch with Link）
功能：调用子函数，自动保存返回地址到 LR（R14）。
示例：BL delay // 调用 delay 函数，执行完后通过 LR 返回。
场景：函数调用机制的核心。
8.BX（Branch and Exchange）
功能：根据寄存器值跳转，支持 ARM/Thumb 状态切换。
示例：BX LR // 从子函数返回（LR 保存返回地址）。
场景：函数返回、中断处理返回。
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