2022-07-07 11:44
来源:
芯片解密
单片机和我们的现代日常生活息息相关，在办公室、学校或家庭等场所，都要接触到，如笔记本电脑、打印机、摄像机、照明控制器和家电设备等。其实它就是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把各个功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。
下面芯片解密小编就帮大家归纳一下，单片机主要应用的领域：
智能仪器
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（电压表、功率计，示波器，各种分析仪）。
工业控制
单片机具有体积小、控制功能强、功耗低、环境适应能力强、扩展灵活和使用方便等优点，用单片机可以构成形式多样应用控制系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。
家用电器
家用电器广泛采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备和白色家电等。
网络和通信
现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，从手机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，无线电对讲机等。
设备领域
单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。
汽车电子
单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车中的发动机控制器，基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器、GPS导航系统、abs防抱死系统、制动系统、胎压检测等。
随着科技日新月异的发展，电子产品更新换代，前景无限。电子行业的单片机研制开发业更是激起了行业内的巨大热情，人们通过单片机解密等反向技术研究来学习其他企业的先进技术，谋求更长远的发展。返回搜狐，查看更多
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学习STM32单片机的时候，总是能遇到“堆栈”这个概念。分享本文，希望对你理解堆栈有帮助。
对于了解一点汇编编程的人，就可以知道，堆栈是内存中一段连续的存储区域，用来保存一些临时数据:嵌入式开发中更接近底层的汇编与C语言。堆栈操作由PUSH、POP两条指令来完成。而程序内存可以分为几个区：栈区（stack）堆区（Heap）全局区（static）文字常亮区程序代码区
程序编译之后，全局变量，静态变量已经分配好内存空间，在函数运行时，程序需要为局部变量分配栈空间，当中断来时，也需要将函数指针入栈，保护现场，以便于中断处理完之后再回到之前执行的函数。栈是从高到低分配，堆是从低到高分配。普通单片机与STM32单片机中堆栈的区别普通单片机启动时，不需要用bootloader将代码从ROM搬移到RAM。
但是STM32单片机需要。
这里我们可以先看看单片机程序执行的过程，单片机执行分三个步骤：取指令分析指令执行指令
根据PC的值从程序存储器读出指令，送到指令寄存器。然后分析执行执行。这样单片机就从内部程序存储器去代码指令，从RAM存取相关数据。
RAM取数的速度是远高于ROM的，但是普通单片机因为本身运行频率不高，所以从ROM取指令慢并不影响。
而STM32的CPU运行的频率高，远大于从ROM读写的速度。所以需要用bootloader将代码从ROM搬移到RAM。
使用栈就象我们去饭馆里吃饭，只管点菜（发出申请）、付钱、和吃（使用），吃饱了就走，不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作，他的好处是快捷，但是自由度小。使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴，比较麻烦，但是比较符合自己的口味，而且自由度大。
其实堆栈就是单片机中的一些存储单元，这些存储单元被指定保存一些特殊信息，比如地址（保护断点）和数据（保护现场）。
如果非要给他加几个特点的话那就是：这些存储单元中的内容都是程序执行过程中被中断打断时，事故现场的一些相关参数。如果不保存这些参数，单片机执行完中断函数后就无法回到主程序继续执行了。这些存储单元的地址被记在了一个叫做堆栈指针（SP）的地方。结合STM32的开发讲述堆栈
从上面的描述可以看得出来，在代码中是如何占用堆和栈的。可能很多人还是无法理解，这里再结合STM32的开发过程中与堆栈相关的内容来进行讲述。
如何设置STM32的堆栈大小？
在基于MDK的启动文件开始，有一段汇编代码是分配堆栈大小的。
这里重点知道堆栈数值大小就行。还有一段AREA（区域），表示分配一段堆栈数据段。数值大小可以自己修改，也可以使用STM32CubeMX数值大小配置，如下图所示。
STM32F1默认设置值0x400，也就是1K大小。【嵌入式物联网单片机学习】大家可以加我微信一起学习，我整理了100多G（全网最全）的学习资料包（持续更新）、最新的学习路线思维导图。各种学习群、项目开发教程。还可以围观我朋友圈中的一手行业消息，每周的技术大咖直播答疑吹水 Stack_Size EQU 0x400
函数体内局部变量：void Fun(void){ char i; int Tmp[256]; //...}
局部变量总共占用了256*4 + 1字节的栈空间。所以，在函数内有较多局部变量时，就需要注意是否超过我们配置的堆栈大小。
函数参数：void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init)
这里要强调一点：传递指针只占4字节，如果传递的是结构体，就会占用结构大小空间。提示：在函数嵌套,递归时，系统仍会占用栈空间。
堆（Heap）的默认设置0x200（512）字节。Heap_Size EQU 0x200
大部分人应该很少使用malloc来分配堆空间。虽然堆上的数据只要程序员不释放空间就可以一直访问，但是，如果忘记了释放堆内存，那么将会造成内存泄漏，甚至致命的潜在错误。MDK中RAM占用大小分析
经常在线调试的人，可能会分析一些底层的内容。这里结合MDK-ARM来分析一下RAM占用大小的问题。在MDK编译之后，会有一段RAM大小信息：
这里4+6=1640，转换成16进制就是0x668，在进行在调试时，会出现：
这个MSP就是主堆栈指针，一般我们复位之后指向的位置，复位指向的其实是栈顶：
而MSP指向地址0x20000668是0x20000000偏移0x668而得来。具体哪些地方占用了RAM，可以参看map文件中【Image Symbol Table】处的内容：相关推荐了解STM32启动过程，好优化程序详解STM32启动文件资料与群单片机与嵌入式原作者姓名：STM32嵌入式开发2. 原出处：STM32嵌入式开发公众号3. 原文链接：详解STM32单片机的堆栈版权声明：本文来源网络，免费传达知识，版权归原作者所有，如涉及作品版权问题，请联系我进行删除。}