单片机究竟是如何构成的呢？
我们将深入探讨CPU的内部构造
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01程序计数器在CPU读取指令时，它需要知道要执行的指令在内存中的确切位置，这个位置信息被称为地址，类似于我们日常生活中的家庭住址。程序计数器（PC）就是专门用来存储这种地址信息的寄存器。通常，PC的设计是递增的，这意味着每当CPU执行完一条指令后，PC会自动增加，指向下一条指令的地址。因此，可以说程序计数器决定了程序的执行顺序了解详情
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02指令解码电路
指令解码电路的任务是解读从内存中读取的指令的含义。这些指令可能包含各种操作，如数据读取、数据写入、算术运算和逻辑判断等。运算电路会根据指令解码电路的结果来执行相应的操作。具体来说，指令解码电路的工作原理类似于数字电路中的解码电路，它能够从被符号化或加密的指令中还原出指令的真实含义。了解详情
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03运算电路
运算电路，也被称为ALU（算术逻辑单元），是负责执行算术和逻辑运算的电路。它可以执行加法、乘法等算术运算，以及AND、OR、BIT-SHIFT等逻辑运算。这些运算都是在指令解码电路的控制下进行的。通常，运算电路的设计较为复杂，以确保能够高效地执行各种运算任务。了解详情
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04CPU内部寄存器
CPU内部寄存器是用于存储临时信息的内存区域。这些寄存器包括通用寄存器，用于存储运算值和运算结果，以及特殊寄存器，如标志寄存器，用于存储运算标志。当运算电路进行运算时，它并不会直接在内存中执行运算，而是将需要运算的数据从内存复制到通用寄存器中，然后在通用寄存器内进行运算。这种设计使得CPU能够更高效地处理数据和执行运算任务了解详情
STM32单片机的内部总线
1、I-Code总线
类型：指令总线
协议：基于AHB-Lite总线协议
位宽：32位
功能：连接Cortex™-M3内核的指令总线与闪存指令接口，负责在特定存储器地址范围内（0x0000_0000至0x1FFF_FFFF）的取指操作。CPU内核可一次取出两条16位Thumb指令。
类型：指令总线
协议：基于AHB-Lite总线协议
位宽：32位
功能：连接Cortex™-M3内核的指令总线与闪存指令接口，负责在特定存储器地址范围内（0x0000_0000至0x1FFF_FFFF）的取指操作。CPU内核可一次取出两条16位Thumb指令。
2、D-Code总线
类型：数据总线
协议：基于AHB-Lite总线协议
位宽：32位
功能：连接Cortex™-M3内核的数据总线与闪存存储器的数据接口，负责在相同存储器地址范围内的数据访问操作。支持数据常量和调试访问，且只支持AHB-Lite的对齐访问。
类型：数据总线
协议：基于AHB-Lite总线协议
位宽：32位
功能：连接Cortex™-M3内核的数据总线与闪存存储器的数据接口，负责在相同存储器地址范围内的数据访问操作。支持数据常量和调试访问，且只支持AHB-Lite的对齐访问。
3、类型总线
类型：外设总线
功能：连接Cortex™-M3内核的系统总线（外设总线）到总线矩阵，协调内核与DMA间的访问。负责在特定地址范围（0x2000_0000至0xDFFF_FFFF和0xE010_0000至0xFFFF_FFFF）内的所有数据传送，包括取指和数据访问。
类型：外设总线
功能：连接Cortex™-M3内核的系统总线（外设总线）到总线矩阵，协调内核与DMA间的访问。负责在特定地址范围（0x2000_0000至0xDFFF_FFFF和0xE010_0000至0xFFFF_FFFF）内的所有数据传送，包括取指和数据访问。
4、DMA总线
功能：将DMA的AHB主控接口与总线矩阵相连，协调CPU的DCode和DMA到SRAM、闪存和外设的访问。DMA提供高速数据传输，减轻CPU负担。
5、总线矩阵
功能：协调内核系统总线和DMA主控总线之间的访问仲裁，采用轮换算法。包含4个驱动部件（CPU的DCode、系统总线、DMA1总线和DMA2总线）和4个被动部件（闪存存储器接口、SRAM、FSMC和AHB2APB桥）。
功能：协调内核系统总线和DMA主控总线之间的访问仲裁，采用轮换算法。包含4个驱动部件（CPU的DCode、系统总线、DMA1总线和DMA2总线）和4个被动部件（闪存存储器接口、SRAM、FSMC和AHB2APB桥）。
6、AHB/APB桥
功能：在AHB和2个APB总线间提供同步连接，APB1操作速度限于36MHz，APB2操作于全速（**72MHz）。自动将8位或16位APB寄存器访问转换为32位访问，以适应32位向量。
功能：在AHB和2个APB总线间提供同步连接，APB1操作速度限于36MHz，APB2操作于全速（**72MHz）。自动将8位或16位APB寄存器访问转换为32位访问，以适应32位向量。
单片机可靠性差？可以弄个软件陷阱！
软件陷阱如何构建
①未使用ERROM空间的填充在程序存储器中未使用的EPROM空间，首先填入窄操作指令NOP（无操作指令）。在NOP指令后，填入一条跳转指令LJMP，跳转到预设的跑飞处理程序（如FLY）。
若未使用空间较大，可均匀分布NOP指令和LJMP指令，形成“软件陷阱”。
②数据表及子程序间的陷阱设置，在数据表的结尾处设置软件陷阱，确保程序跑飞到数据区时能及时转入正轨。若数据表较大，可在中间位置也设置软件陷阱。在每两个子程序之间设置一个软件陷阱，以捕获可能的程序跑飞。③中断服务程序中的陷阱，当使用的中断因干扰而开放时，在对应的中断服务程序中设置软件陷阱。这样能够及时捕获错误的中断，避免程序进一步失控。
代码示例
假设FLY为跑飞处理子程序的标签
FLY:跑飞处理代码（如复位、重新初始化等）
; ... ; 跳转到正常程序执行起点
LJMP START; 未使用EPROM空间填充示例
NOP
NOP
LJMP FLY; 数据表及子程序间陷阱设置示例
DATA_TABLE_END:
NOP
NOP
LJMP FLY
SUB_PROGRAM1_END: NOP
NOP
LJMP FLY
SUB_PROGRAM2_START:
子程序2的代码
