DCode总线： ?D 表示 Data，即数据，那说明这条总线是用来取数的。我们在写程序的时候，数据有常量和变量两种，常量就是固定不变的，用 C 语言中的 const 关键字修饰，是放到内部的 FLASH 当中的，变量是可变的，不管是全局变量还是局部变量都放在内部的 SRAM。因为数据可以被 Dcode 总线和 DMA 总线访问，所以为了避免访问冲突，在取数的时候需要经过一个总线矩阵来仲裁，决定哪个总线在取数。

系统总线：主要是访问外设的寄存器，我们通常说的寄存器编程，即读写寄存器都是通过这根系统总线来完成的。

─ 通用DMA1和通用DMA2

DMA 总线也主要是用来传输数据，这个数据可以是在某个外设的数据寄存器，可以在 SRAM，可以在内部的 FLASH。因为数据可以被 Dcode 总线和 DMA 总线访问，所以为了避免访问冲突，在取数的时候需要经过一个总线矩阵来仲裁，决定哪个总线在取数。

● 四个被动单元

─ 内部SRAM：即通常说的 RAM，程序的变量、堆栈等的开销都是基于内部的 SRAM。内核通过 DCode 总线来访问它。

─ 内部闪存存储器：即FLASH，编写好的程序放在这里。内核通过ICode总线来取里面的指令。

─ FSMC：英文全称是 Flexible static memory controller，叫灵活的静态的存储器控制器，是 STM32F10xx 中一个很有特色的外设，通过 FSMC，我们可以扩展内存，如外部的 SRAM，NAND-FLASH 和 NORFLASH。但有一点我们要注意的是，FSMC 只能扩展静态的内存，即名称里面的 S：static，不能是动态的内存，比如 SDRAM 就不能扩展。

─ AHB到APB的桥(AHB2APBx)：从 AHB 总线延伸出来的两条 APB2 和 APB1 总线，上面挂载着 STM32 各种各样的特色外设。我们经常说的 GPIO、串口、I2C、SPI 这些外设就挂载在这两条总线上，这个是我们学习 STM32 的重点，就是要学会编程这些外设去驱动外部的各种设备。它连接所有的APB设备 25/754 这些都是通过一个多级的AHB总线构架相互连接的，如下图图1所示：

2、外设地址与外设存储器

2.1外设基地址

片上外设区分为三条总线，根据外设速度的不同，不同总线挂载着不同的外设，APB1 挂载低速外设，APB2 和 AHB 挂载高速外设。相应总线的最低地址我们称为该总线的基地址，总线基地址也是挂载在该总线上的首个外设的地址。其中 APB1 总线的地址最低，片上外设从这里开始，也叫外设基地址。

总线上挂载着各种外设，这些外设也有自己的地址范围，特定外设的首个地址称为“XX 外设基地址”，也叫 XX 外设的边界地址。以 GPIO 这个外设来讲解外设的基地址，GPIO 属于高速的外设，挂载到 APB2 总线上，具体见表格外设 GPIO 基地址。

2.2外设寄存器

GPIO简介：在 XX 外设的地址范围内，分布着的就是该外设的寄存器。以 GPIO 外设为例，GPIO 是通用输入输出端口的简称，简单来说就是 STM32 可控制的引脚，基本功能是控制引脚输出高电平或者低电平。最简单的应用就是把 GPIO 的引脚连接到 LED 灯的阴极，LED 灯的阳极接电源，然后通过 STM32 控制该引脚的电平，从而实现控制 LED 灯的亮灭。----跑马灯实验

GPIO 有很多个寄存器，每一个都有特定的功能。每个寄存器为 32bit，占四个字节，在该外设的基地址上按照顺序排列，寄存器的位置都以相对该外设基地址的偏移地址来描述。

2.3C语言封装寄存器

引入 C 语言中的结构体语法对寄存器进行封装：

typedef unsigned int uint32_t; /* 无符号 32 位变量 */
typedef unsigned short int uint16_t; /* 无符号 16 位变量 */

/* GPIO 寄存器列表 */
typedef struct {
uint32_t CRL; /*GPIO 端口配置低寄存器 地址偏移: 0x00 *
uint32_t CRH; /*GPIO 端口配置高寄存器 地址偏移: 0x04 */
uint32_t IDR; /*GPIO 数据输入寄存器 地址偏移: 0x08 */
uint32_t ODR; /*GPIO 数据输出寄存器 地址偏移: 0x0C */
uint32_t BSRR; /*GPIO 位设置/清除寄存器 地址偏移: 0x10 */
uint32_t BRR; /*GPIO 端口位清除寄存器 地址偏移: 0x14 */
uint16_t LCKR; /*GPIO 端口配置锁定寄存器 地址偏移: 0x18 */
} GPIO_TypeDef;

更进一步，直接使用宏定义好 GPIO_TypeDef 类型的指针，而且指针指向各个 GPIO 端口的首地址，使用时我们直接用该宏访问寄存器即可。

/* 使用 GPIO_TypeDef 把地址强制转换成指针 */
#define GPIOA ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE)
#define GPIOB ((GPIO_TypeDef *) GPIOB_BASE)
#define GPIOC ((GPIO_TypeDef *) GPIOC_BASE)
#define GPIOD ((GPIO_TypeDef *) GPIOD_BASE)
#define GPIOE ((GPIO_TypeDef *) GPIOE_BASE)
#define GPIOF ((GPIO_TypeDef *) GPIOF_BASE)
#define GPIOG ((GPIO_TypeDef *) GPIOG_BASE)
#define GPIOH ((GPIO_TypeDef *) GPIOH_BASE)

/* 使用定义好的宏直接访问 */
/* 访问 GPIOB 端口的寄存器 */
GPIOB->BSRR = 0xFFFF; //通过指针访问并修改 GPIOB_BSRR 寄存器
GPIOB->CRL = 0xFFFF; //修改 GPIOB_CRL 寄存器
GPIOB->ODR =0xFFFF; //修改 GPIOB_ODR 寄存器

uint32_t temp;
temp = GPIOB->IDR; //读取 GPIOB_IDR 寄存器的值到变量 temp

其封装固件库已完成。

2.4 从代码角度解释寄存器地址：

GPIOA 的 7 个寄存器都是 32 位的，所以每个寄存器占有 4 个地址，一共占用 28 个地址，地址偏移范围为（000h~01Bh）。这个地址偏移是相对 GPIOA 的基地址而言的。

又因为 GPIO 都是挂载在 APB2 总线之上，所以GPIOA 的基地址是由 APB2 总线的基地+GPIOA 在 APB2 总线上的偏移地址。

打开 stm32f10x.h 定位到 GPIO_TypeDef 定义处：

typedef struct
{
 __IO uint32_t CRL;
 __IO uint32_t CRH;
 __IO uint32_t IDR;
 __IO uint32_t ODR;
 __IO uint32_t BSRR;
 __IO uint32_t BRR;
 __IO uint32_t LCKR;
} GPIO_TypeDef;

定位到： #define GPIOA? ? ? ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE)

GPIOA 是将 GPIOA_BASE 强制转换为 GPIO_TypeDef 指针，GPIOA 指向地址 GPIOA_BASE，GPIOA_BASE 存放的数据类型为 GPIO_TypeDef。

双击“GPIOA_BASE”选中之后右键选中“Go to definition of ”，查看 GPIOA_BASE 的宏定义： #define GPIOA_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x0800)

依次类推，可以找到最顶层：

#define APB2PERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x10000)

#define PERIPH_BASE ((uint32_t)0x40000000)

算出 GPIOA 的基地址位：GPIOA_BASE= 0x40000000+0x10000+0x0800=0x40010800

GPIOA 的寄存器的地址=GPIOA 基地址+寄存器相对 GPIOA 基地址的偏移值，故寄存器地址：

GPIOA->BRR=0x40010800+0x14

把 GPIO_TypeDef 的定义中的成员变量的顺序和 GPIOx 寄存器地址映像对比可以发现，他们的顺序是一致的，如果不一致，就会导致地址混乱了。这就是为什么固件库里面：

GPIOA->BRR=value;就是设置地址为 0x40010800 +0x014(BRR 偏移量)=0x40010814 的寄存器 BRR 的值了。

2.5利用MDK固件库组织代码--跑马灯实验为例--GPIO初始化

在头文件 stm32f10x_gpio.h 头文件中，定义 GPIO 初始化函数为：

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);

双击 GPIO_InitTypeDef 后右键选择“Go to definition…”，定位到 stm32f10x_gpio.h 中 GPIO_InitTypeDef 的定义处：

typedef struct
{
  uint16_t GPIO_Pin;           
  GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;  
  GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;           
}GPIO_InitTypeDef;

这个结构体有 3 个成员变量，包含了初始化 GPIO 所需要的信息--引脚号、工作模式、输出速率，我们首先要定义一个结构体变量，根据需要配置 GPIO 的模式，对这个结构体的各个成员进行赋值，然后把这个变量作为“GPIO 初始化函数”的输入参数，该函数能根据这个变量值中的内容去配置寄存器，从而实现 GPIO 的初始化。下面我们定义：

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

找到stm32f10x_gpio.c 文件中的 GPIO_Init 函数体：

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
{
……
 /* Check the parameters */
 assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
 assert_param(IS_GPIO_MODE(GPIO_InitStruct->GPIO_Mode));
 assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_InitStruct->GPIO_Pin)); 
……
 assert_param(IS_GPIO_SPEED(GPIO_InitStruct->GPIO_Speed));
……
}

assert_param 函数式对入口参数的有效性进行判断，我们可以从这个函数入手，确定我们的入口参数的范围。双击 “IS_GPIO_ALL_PERIPH”右键点击“go to defition of…” 定位到了下面的定义：

#define IS_GPIO_ALL_PERIPH(PERIPH) (((PERIPH) == GPIOA) || \
 ((PERIPH) == GPIOB) || \
((PERIPH) == GPIOC) || \
((PERIPH) == GPIOD) || \
 ((PERIPH) == GPIOE) || \
((PERIPH) == GPIOF) || \
((PERIPH) == GPIOG))

GPIOx 的取值规定只允许是 GPIOA~GPIOG。

同样的办法，我们双击“IS_GPIO_MODE” 右键点击“go to defition of…”,定位到下面的定义：

typedef enum
{ GPIO_Mode_AIN = 0x0,
 GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,
 GPIO_Mode_IPD = 0x28,
 GPIO_Mode_IPU = 0x48,
 GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,
 GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,
 GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,
 GPIO_Mode_AF_PP = 0x18
}GPIOMode_TypeDef;
#define IS_GPIO_MODE(MODE) (((MODE) == GPIO_Mode_AIN) || \
                     ((MODE) == GPIO_Mode_IN_FLOATING) || \
                     ((MODE) == GPIO_Mode_IPD) || \
                     ((MODE) == GPIO_Mode_IPU) || \
                     ((MODE) == GPIO_Mode_Out_OD) || \
                     ((MODE) == GPIO_Mode_Out_PP) || \
                     ((MODE) == GPIO_Mode_AF_OD) || \
                     ((MODE) == GPIO_Mode_AF_PP))

GPIO_InitStruct->GPIO_Mode 成员的取值范围只能是上面定义的 8 种。这 8 中模式是通过

一个枚举类型组织在一起的。

同样的方法可以找出 GPIO_Speed 的参数限制:

typedef enum
{ 
     GPIO_Speed_10MHz = 1,
     GPIO_Speed_2MHz, 
     GPIO_Speed_50MHz
}GPIOSpeed_TypeDef;
#define IS_GPIO_SPEED(SPEED) (((SPEED) == GPIO_Speed_10MHz) || \
                             ((SPEED) == GPIO_Speed_2MHz) || \
                             ((SPEED) == GPIO_Speed_50MHz))

同样的方法我们双击“ IS_GPIO_PIN ” 右键点击“ go to defition of… ” , 定位到下面的定义：

#define IS_GPIO_PIN(PIN) ((((PIN) & (uint16_t)0x00) == 0x00) && ((PIN) != (uint16_t)0x00))

GPIO_Pin 成员变量的取值范围为 0x0000 到 0xffff，MDK 会将这些数字的意思通过宏定义定义出来，这样可读性大大增强。我们可以看到在 IS_GPIO_PIN(PIN)宏定义的上面还有数行宏定义：

#define GPIO_Pin_0 ((uint16_t)0x0001) /*!< Pin 0 selected */
#define GPIO_Pin_1 ((uint16_t)0x0002) /*!< Pin 1 selected */
#define GPIO_Pin_2 ((uint16_t)0x0004) /*!< Pin 2 selected */
#define GPIO_Pin_3 ((uint16_t)0x0008) /*!< Pin 3 selected */
#define GPIO_Pin_4 ((uint16_t)0x0010) /*!< Pin 4 selected */
……
#define GPIO_Pin_14 ((uint16_t)0x4000) /*!< Pin 14 selected */
#define GPIO_Pin_15 ((uint16_t)0x8000) /*!< Pin 15 selected */
#define GPIO_Pin_All ((uint16_t)0xFFFF) /*!< All pins selected */
#define IS_GPIO_PIN(PIN) ((((PIN) & (uint16_t)0x00) == 0x00) && ((PIN) != (uint16_t)0x00))

于是我们可以组织起来下面的代码:

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

初始化多个 IO 口的方式可以是如下：

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5| GPIO_Pin_6| GPIO_Pin_7; //指定端口
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //端口模式：推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化