STM32系列基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設計的ARM Cortex-M3內核（ST‘s product portfolio contains a comprehensive range of microcontrollers， from robust， low-cost 8-bit MCUs up to 32-bit ARM-based Cortex?-M0 and M0+， Cortex?-M3， Cortex?-M4 Flash microcontrollers with a great choice of peripherals. ST has also extended this range to include an ultra-low-power MCU platform）［1］ 。按內核架構分為不同產品：

　　其中STM32F系列有：

　　STM32F103“增強型”系列

　　STM32F101“基本型”系列

　　STM32F105、STM32F107“互聯型”系列

　　增強型系列時鐘頻率達到72MHz，是同類產品中性能最高的產品；基本型時鐘頻率為36MHz，以16位產品的價格得到比16位產品大幅提升的性能，是32位產品用戶的最佳選擇。兩個系列都內置32K到128K的閃存，不同的是SRAM的最大容量和外設接口的組合。時鐘頻率72MHz時，從閃存執行代碼，STM32功耗36mA，相當于0.5mA/MHz。

　　在CM3中，有兩個區中實現了位帶。其中一個是 SRAM 區的最低 1MB 范圍，第二個則是片內外設區的最低 1MB 范圍。這兩個區中的地址除了可以像普通的 RAM 一樣使用外，它們還都有自己的“位帶別名區”，位帶別名區把每個比特膨脹成一個 32 位的字。當你通過位帶別名區訪問這些字時，就可以達到訪問原始比特的目的。

　　在位帶區中，每個比特都映射到別名地址區的一個字（這是只有 LSB 有效的字）。當一個別名地址被訪問時，會先把該地址變換成位帶地址。對于讀操作，讀取位帶地址中的一個字，再把需要的位右移到 LSB，并把 LSB 返回。對于寫操作，把需要寫的位左移至對應的位序號處，然后執行一個原子的“讀－改－寫”過程。

　　支持位帶操作的兩個內存區的范圍是：

　　0x2000_0000‐0x200F_FFFF（SRAM 區中的最低1MB） 0x4000_0000‐0x400F_FFFF（片上外設區中的最低 1MB） 位帶（Bit-band）操作是Cortex-M3提供的特殊操作：位帶區的每個位都有位帶別名區的一個字與之對應。Bit-band區域的存儲器以32位方式進行訪問，其中有效的僅僅是BIT0位，只有BIT0的值才對應到相應的普通區域的比特位上，其他位無效。STM32F系列芯片為所有外設寄存器和SRAM提供相對應的Bit-band區域，以簡化對外設寄存器和SRAM的操作位帶操作最重要的一環就是尋址，即為需要操作的“目標位”找到位帶別名區相對應的地址：

　　位帶別名區首地址+（操作字節的偏移量*32） +（操作位的偏移量*4） 內置SRAM區的位帶別名區首地址 = 0x2200，0000 外設寄存器區的位帶別名區首地址 = 0x4200，0000

　　例如：GPIOA的端口輸出數據寄存器地址0x4001080c（stm32f1xx系列），對于PA.0來說控制其輸出電平的比特位的位帶操作地址為：

　　0x42000000+（0x1080c*32）+（0*4） = 0x42021018 以stm32f207為例，介紹stm32的位帶操作。

　　在《ARM Cortex M3權威指南》92頁介紹了如何在C語言中使用位帶操作。個人在使用位帶操作過程中將其大致總結為三種：

　?、?查找需要定義的位所在的地址，將地址強制轉換為指針，通過取指針內容的方式使用。

　　例如：

　　#define PD12 （（volatile unsigned long *）（0x424182b0））

　　//0x424182b0為GPIOD_Pin12引腳對應的映射地址

　　*PD12=0x01; //PD12引腳置高

　?、?直接使用地址進行操作

　?。?（（u32*）0x424182b0））=0x01; //PD12引腳置高 當然也可以通過如下定義使用 例如：

　　#define PD12 *（（volatile unsigned long *）（0x424182b0））

　　//0x424182b0為GPIOD_Pin12引腳對應的映射地址

　　PD12=0x01; //PD12引腳置高

　　③在多個引腳需要定義時，顯然上面兩種方法都比較繁瑣。為簡化位帶操作，也可以定義一些宏。比如，我們可以建立一個把“位帶地址＋位序號”換成別名地址的宏，再建立一個把別名地址轉換成指針類型的宏。

　　例如

　　#define GPIOD_ODR_Addr （（uint32_t）（GPIOD_BASE+0x14）） // GPIOD_BASE已經定義過 #define BITBAND（addr，bitnum） （（addr&0xF0000000）+0x2000000+（（addr&0xFFFFF）《《5）+（bitnum《《2）） #define MEM_ADDR（addr） （*（（volatile unsigned long *）（addr）） ） #define BIT_ADDR（addr， bitnum） MEM_ADDR（ BITBAND（addr， bitnum） ） #define PD12 BIT_ADDR（GPIOD_ODR_Addr， 12） //12為GPIOD對應的引腳號 #define PD12 BIT_ADDR（GPIOD_ODR_Addr， 13） //13為GPIOD對應的引腳號 PD12=0x01; //PD12引腳置高 PD13=0x01; //PD13引腳置高

　　說明：GPIOD_BASE已經在庫文件stm32f2xx.h中定義過，直接使用即可，對應地址是GPIOD的基地址，0x14是ODR的偏移地址。第二條語句是把“位帶地址+序號”轉換為對應的位帶別名區地址。第三條語句MEM_ADDR（addr）代表的是（addr）地址中的內容。volatile必須使用，原因如下。

　　volatile 是易變的、不穩定的意思。用它修飾的變量表示可以被某些編譯器未知的因素更改，比如操作系統、硬件或者其它線程等。遇到這個關鍵字聲明的變量，編譯器對訪問該變量的代碼就不再進行優化，從而可以提供對特殊地址的穩定訪問。

　　先看看下面的例子： int i=10; int j = i；//（1）語句 int k = i；//（2）語句

　　這時候編譯器對代碼進行優化，因為在（1）、（2）兩條語句中，i 沒有被用作左值。這時候編譯器認為 i 的值沒有發生改變，所以在（1）語句時從內存中取出 i 的值賦給 j 之后，這個值并沒有被丟掉，而是在（2）語句時繼續用這個值給 k 賦值。編譯器不會生成出匯編代碼重新從內存里取 i 的值，這樣提高了效率。但要注意：（1）、（2）語句之間 i 沒有被用作左值才行。

　　再看另一個例子： volatile int i=10; int j = i；//（3）語句 int k = i；//（4）語句

　　volatile 關鍵字告訴編譯器 i 是隨時可能發生變化的，每次使用它的時候必須從內存中取出 i的值，因而編譯器生成的匯編代碼會重新從 i 的地址處讀取數據放在 k 中。這樣看來，如果 i 是一個寄存器變量或者表示一個端口數據或者是多個線程的共享數據，就容易出錯，所以說 volatile 可以保證對特殊地址的穩定訪問。