我們(men) 先普及一個(ge) 概念，單片機（即Microcontroller Unit；MCU) 裏麵有什麽(me) 。一個(ge) 人最重要的是大腦，身體(ti) 的各個(ge) 部分都在大腦的指揮下工作。MCU跟人體(ti) 很像，簡單來說是由一個(ge) 最重要的內(nei) 核加其他外設組成，內(nei) 核就相當於(yu) 人的大腦，外設就如人體(ti) 的各個(ge) 功能器官。下麵我們(men) 來簡單介紹下51單片機和STM32單片機的結構。

1. 51係統結構

51係統結構框圖

我們(men) 說的51一般是指51係列的單片機，型號有很多，常見的有STC89C51、AT89S51，其中國內(nei) 用的最多的是STC89C51/2，下麵我們(men) 就以STC89C51來講解，並以51簡稱。

1. 內(nei) 核

51內(nei) 核是上個(ge) 世紀70年代Intel公司設計的，速度隻有12M，外設是IC廠商（STC）在內(nei) 核的基礎上添加的，不同的IC廠商會(hui) 在內(nei) 核上添加不同的外設，從(cong) 而設計出各具特色的單片機。這裏Intel屬於(yu) IP核廠商，STC屬於(yu) IC廠商。我們(men) 後麵要講的STM32也一樣，ARM屬於(yu) IP核廠商，ARM給ST授權，ST公司在Cortex-M3內(nei) 核的基礎上設計出STM32單片機。

2. 外設

我們(men) 在學習(xi) 51的時候，關(guan) 於(yu) 內(nei) 核部分接觸的比較少，使用的最多的是片上外設，我們(men) 在編程的時候操作的也就是這些外設。

編程的時候操作的寄存器位於(yu) SFR和RAM這個(ge) 部分，其中SFR（特殊功能寄存器）占有 128字節（實際上隻用了 26 個(ge) 字節，隻有 26 個(ge) 寄存器，其他都屬於(yu) 保留區），RAM占有 128 字節，我們(men) 在程序中定義(yi) 的變量就是放在RAM中。其中SFR和RAM在地址上是重合的，都是在80~FF地址區間，但在物理區間上是分開的，所以51的RAM是有256個(ge) 字節。

編寫(xie) 好的程序是燒寫(xie) 到ROM區。剩下的外設都是我們(men) 非常熟悉的IO口，串口、定時器、中斷這幾個(ge) 外設。

2. STM32係統結構

STM32係統結構框圖

1. 內(nei) 核

在係統結構上，STM32和51都屬於(yu) 單片機，都是由內(nei) 核和片上外設組成。隻是STM32使用的Cortex-M3內(nei) 核比51複雜得多，優(you) 秀得多，支持的外設也比51多得多，同時總線寬度也上升到32bit，無論速度、功耗、外設都強於(yu) 51。

從(cong) 結構框圖上看，對比51內(nei) 核隻有一種總線，取指和取數共用。Cortex-M3內(nei) 部有若幹個(ge) 總線接口，以使CM3能同時取址和訪內(nei) （訪問內(nei) 存），它們(men) 是：

指令存儲(chu) 區總線（兩(liang) 條）、係統總線、私有外設總線。有兩(liang) 條代碼存儲(chu) 區總線負責對代碼存儲(chu) 區（即FLASH外設）的訪問，分別是I-Code總線和D-Code總線。

I-Code用於(yu) 取指，D-Code用於(yu) 查表等操作，它們(men) 按最佳執行速度進行優(you) 化。

係統總線（System）用於(yu) 訪問內(nei) 存和外設，覆蓋的區域包括SRAM，片上外設，片外RAM，片外擴展設備，以及係統級存儲(chu) 區的部分空間。

私有外設總線負責一部分私有外設的訪問，主要就是訪問調試組件。它們(men) 也在係統級存儲(chu) 區。

還有一個(ge) DMA總線，從(cong) 字麵上看，DMA是data memory access的意思，是一種連接內(nei) 核和外設的橋梁，它可以訪問外設、內(nei) 存，傳(chuan) 輸不受CPU的控製，並且是雙向通信。簡而言之，這個(ge) 家夥(huo) 就是一個(ge) 速度很快的且不受老大控製的數據搬運工，這個(ge) 在51裏麵是沒有的。

2. 外設

從(cong) 結構框圖上看， STM32比51的外設多得多，51有的串口、定時器、IO口等外設 STM32 都有。STM32還多了很多特色外設：如FSMC、SDIO、SPI、I2C等，這些外設按照速度的不同，分別掛載到AHB、APB2、APB1這三條總線上。