STM32单片机存储器管理秘诀：优化代码和数据存储

# 1. STM32单片机存储器概述

STM32单片机是一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器，其存储器系统由多种类型的存储器组成，包括片上闪存、SRAM和EEPROM。这些存储器具有不同的特性和用途，例如：

- **片上闪存：**用于存储程序代码和常量数据，具有高可靠性和低功耗。
- **SRAM：**用于存储临时数据和变量，具有高速度和低功耗。
- **EEPROM：**用于存储非易失性数据，即使在断电后也能保留数据。

了解STM32单片机的存储器系统对于优化代码性能和有效管理资源至关重要。本章将概述STM32单片机的存储器类型、特性和用途，为后续章节的优化策略和管理实践奠定基础。

# 2. STM32 单片机存储器优化策略

### 2.1 代码存储优化

#### 2.1.1 编译器优化选项

编译器优化选项是影响代码存储大小的重要因素。STM32 单片机常用的编译器优化选项包括：

- **优化级别 (-O)**：指定编译器优化级别，范围从 0（无优化）到 3（最大优化）。
- **函数内联 (-finline-functions)**：将小型函数内联到调用它们的代码中，减少函数调用开销。
- **循环展开 (-funroll-loops)**：展开循环，减少分支指令的数量。
- **常量传播 (-fconst-propagation)**：将常量表达式替换为实际常量，减少计算开销。

// 编译器优化选项示例
#include <stdio.h>

int main() {
  int a = 10;
  int b = 20;
  int c = a + b;
  printf("%d\n", c);
  return 0;
}

**逻辑分析：**

此代码示例中，编译器可以应用以下优化选项：

- 常量传播：将表达式 `a + b` 替换为常量 `30`。
- 函数内联：将 `printf` 函数内联到 `main` 函数中。

**参数说明：**

- `-O3`：指定最大优化级别。
- `-finline-functions`：启用函数内联。
- `-funroll-loops`：启用循环展开。
- `-fconst-propagation`：启用常量传播。

#### 2.1.2 代码重定位和链接

代码重定位和链接是优化代码存储大小的另一种技术。

- **代码重定位**：将代码段移动到不同的内存地址，以优化代码布局和减少代码大小。
- **链接**：将多个目标文件链接成一个可执行文件，并解决符号引用。

// 链接脚本示例
MEMORY
{
  FLASH (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 128K
  RAM (rw)   : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 64K
}

SECTIONS
{
  .text : {
    *(.text)
    *(.rodata)
  } >FLASH
  .data : {
    *(.data)
    *(.bss)
  } >RAM
}

**逻辑分析：**

此链接脚本示例指定了以下内存布局：

- FLASH 区域从地址 `0x08000000` 开始，长度为 12