我們在使用Keil編譯程序成功后會,有一行各部分占用內存的提示信息,如下

Program Size:Code=7492 RO-data=556 Rw-data=72 ZI-data=11688,這是stm32代碼編譯后的提示

我們分析一下這個編譯輸出：

- Code: 7492字節 -> 代碼部分（存放在Flash）

- RO-data: 556字節 -> 只讀數據（存放在Flash）

- RW-data: 72字節 -> 已初始化的讀寫數據（在Flash中存儲初始值，運行時拷貝到RAM）

- ZI-data: 11688字節 -> 未初始化的數據（運行時在RAM中初始化為零）

所以，占用Flash的空間為：Code + RO-data + RW-data（因為RW-data的初始值需要存儲在Flash中） 即：7492 + 556 + 72 = 8120字節 ,但是注意，ZI-data不占用Flash空間，因為它只需要在程序運行時在RAM中分配并初始化為零。

因此，這個程序占用的Flash空間為8120字節。 另外，程序運行時占用的RAM空間為：RW-data + ZI-data = 72 + 11688 = 11760字節。

總結：

?Flash占用：8120字節? 約7.93KB

?RAM占用：11760字節? 約11.48kB

并且我們在購買單片機的時候會經常看到一下字樣,Flash ,RAM等今天我們將解密他們究竟是什么

簡單來說:

• Flash大小：決定了你的程序代碼能寫多大，以及能存儲多少常量數據（如圖片、字體等）。如果你的程序很大，就要選Flash大的型號。

• RAM大小：決定了你的程序運行時能同時使用多少變量和數據。如果你的程序需要處理大量數據、有很多全局變量、或者使用了復雜的算法和遞歸，就需要更大的RAM。RAM不足是導致程序莫名崩潰的常見原因。

要想深入了解這些東西 需要我們對STM32存儲器劃分結構有一定了解

STM32的存儲器結構采用了哈佛架構（Harvard Architecture），這意味著程序存儲器（Flash）和數據存儲器（RAM）在物理上是分開的，并且有獨立的地址總線和數據通路，這使得CPU可以同時取指和訪問數據，提高了執行效率。

當芯片手冊上標稱?“64KB Flash”?時，這個總容量通常包含了主Flash、系統存儲器和選項字節等所有部分。需要查閱芯片的內存映射圖來了解具體是如何劃分的。例如，一顆62KB Flash的STM32芯片，其內存映射可能是：62KB的主Flash + 2KB的系統存儲器 + 一小部分（如16字節）的選項字節。

什么是Flash和RAM?

1.Flash (閃存)

• 它是什么：是一種非易失性存儲器。意思是即使斷電，里面存儲的數據也不會丟失。

• 在辦公室比喻中：它就是你的文件柜。你把不經常用但很重要的東西（比如項目文檔、參考資料、年度報告）長期存放在這里。

• 在單片機中的作用：

  • 存儲程序代碼：你編寫好的程序，經過編譯后生成的機器碼，就永久地燒錄（存儲）在Flash中。單片機一上電，就從這里讀取指令來執行。

  • 存儲常量數據：比如固定的字體、圖片、音樂數據、配置參數等只讀不寫的數據。

• 特點：速度較慢（相比RAM）、容量較大（相比RAM）、斷電數據不丟失、可擦寫（但次數有限，通常10萬次以上）。

簡單記：Flash是放程序的地方，斷電還在。

2. RAM (隨機存取存儲器)

• 它是什么：是一種易失性存儲器。意思是只有在通電時才能保持數據，一旦斷電，里面的所有數據都會丟失。

• 在辦公室比喻中：它就是你的辦公桌面。你正在處理的文件、臨時記下的筆記、計算中的草稿紙都放在桌面上。這些東西只是暫時用一下，工作結束就收走或扔掉。

• 在單片機中的作用：

  • 存儲變量：程序運行中產生的臨時變量、中間計算結果、函數調用的堆棧等都放在RAM里。

  • 動態內存分配：像malloc()或new申請的內存空間，也位于RAM中。

• 特點：速度極快、容量較小（在單片機里通常是KB級別）、斷電數據丟失、可無限次讀寫。

簡單記：RAM是程序運行時的臨時工作區，斷電就清空。

了解完什么是Flash我們來看看STM32的Flash劃分了那幾部分

1. 主Flash存儲器 (Main Flash Memory)

• 位置：Flash的絕大部分區域。

• 功能：這就是我們通常說的“Flash”，用來存儲你編寫的應用程序代碼和常量數據。

• 權限：用戶程序可以自由地讀取這里的數據。在允許自我編程（IAP）的單片機上，用戶程序也可以擦寫這個區域（比如用于固件升級）。

• 比喻：大樓里開放的辦公區域，員工可以自由進出和使用。

2. 系統存儲器 (System Memory)

• 位置：Flash中一段固定的、出廠前預設好的區域。

• 功能：里面存儲的是芯片制造商預先燒錄好的Bootloader程序。這個Bootloader通常是用于通過某種串行接口（如USART, USB, CAN等）來下載用戶程序到主Flash存儲器。最常見的例子就是STM32的USB DFU或UART燒錄功能。你選擇從“系統存儲器啟動”時，芯片就會運行這里的程序。

• 權限：這段區域是只讀的。用戶無法修改或擦除這里的內容，這是芯片廠商寫死的，為了防止用戶誤操作導致芯片“變磚”。

• 比喻：大樓里一個上了鎖的機房，里面放著大樓的基礎控制系統（如消防、供電）。只有大樓管理員（芯片廠商）有鑰匙，普通員工（用戶）只能使用它提供的功能（比如通過它來部署新程序），但不能改動里面的設備。

3. 選項字節 (Option Bytes)

• 位置：Flash中一個非常小但極其重要的特殊區域。

• 功能：它不是用來存儲程序或數據的，而是用來配置單片機的硬件特性的，可以看作是芯片的“配置開關”。常見的配置包括：

  • 讀寫保護：給主Flash上鎖，防止別人通過調試器讀取或抄襲你的程序代碼。

  • 寫保護：保護Flash的某些扇區不被意外擦寫。

  • 硬件看門狗：配置看門狗是硬件開啟還是軟件開啟。

  • 復位級別：配置NRST引腳是作為復位引腳還是普通IO。

  • 啟動配置：決定芯片上電后從主Flash、系統存儲器還是RAM啟動。

• 權限：用戶可以通過特定的編程流程（通常需要先解鎖）來修改選項字節。修改后需要觸發一個系統復位才能生效。

• 比喻：大樓總電箱里的那些開關和保險絲。它們不參與日常辦公，但決定了整個大樓的用電安全、照明方式等基礎設置。改動它們需要謹慎并有特定權限。

4. Bootloader (引導加載程序)

• 概念：這是一個程序，而不是一個存儲區域。它是一段特殊的代碼，負責在單片機正式運行用戶主程序之前，完成一些初始化工作，或者決定從哪里、如何加載主程序。

• 存放位置：它可能存放在兩個地方：

  1. 系統存儲器：即芯片廠商自帶的，如上所述。

  2. 主Flash存儲器：用戶自己編寫的Bootloader。比如你想通過網絡來升級固件，你就可以自己寫一個更強大的Bootloader，把它放在主Flash的開頭部分。芯片上電后先運行你的Bootloader，你的Bootloader再決定是跳轉到主應用程序，還是進入升級模式。

• 比喻：大樓的前臺接待員或門衛。每天早上（上電后），他先到崗，檢查今天有沒有新的快遞（新的固件包）要接收，或者決定是讓員工直接進入辦公區（跳轉到主程序），還是先組織一個安全會議（系統配置）。

RAM內存布局示例