STM32 MPU（Memory Protection Unit，内存保护单元）是STM32微控制器中的一个重要功能模块，用于增强系统的安全性和稳定性。它通过定义内存区域的访问权限，防止非法访问或意外修改关键数据，从而避免系统崩溃或数据损坏。
1. MPU 的主要功能
内存区域划分：将内存划分为多个区域，每个区域可独立配置。
访问权限控制：为每个区域设置读、写、执行权限。
特权级别控制：区分特权和非特权访问，限制非特权代码对关键资源的访问。
异常处理：当发生非法访问时，触发异常（如MemManage Fault），便于调试和错误处理。
2. MPU 的配置步骤
定义内存区域：
确定区域的起始地址和大小。
选择区域编号（STM32通常支持8个区域）。
设置访问权限：
配置读、写、执行权限。
设置特权和非特权访问权限。
启用区域：
通过MPU寄存器启用配置的区域。
启用MPU：
在系统控制寄存器中启用MPU。
3. MPU 寄存器
MPU_TYPE：指示MPU支持的区域数量。
MPU_CTRL：控制MPU的启用和默认内存映射。
MPU_RNR：选择当前配置的区域编号。
MPU_RBAR：设置区域的基地址。
MPU_RASR：配置区域大小和访问权限。

 

对于MPU的基本配置，可以使用STM32CubeMX软件工具来完成，该开发工具可以使我们的学习变得更加轻松便捷。

在CubeMX中配置MPU涉及到设置内存地址、访问权限和Cache规则，以实现对AXISRAM的高速访问。以下是配置MPU的基本步骤：

设置MPU控制模式： MPU控制模式有四种，可以通过配置MPU_CTRL寄存器来选择。例如，可以选择“Background Region Privileged access only + MPU Enable during hard fault, NMI and FAULTMASK handlers”，这意味着在硬件故障、NMI和FAULTMASK处理程序期间，只有特权软件可以访问默认内存映射。

配置MPU区域： 在MPU区域设置中，需要使能MPU区域，并设置基地址（例如0x1000）和区域大小（例如512KB）。此外，还需要配置子区域禁用、TEX域等级、访问权限、指令访问等等；

MPU软件软件代码分享：

void MPU_Config(void)
{
  MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct = {0};

  /* Disables the MPU */
  HAL_MPU_Disable();

  /** Initializes and condivs the Region and the memory to be protected
  */
  MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
  MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
  MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x1000;
  MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512B;
  MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x0;
  MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
  MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_NO_ACCESS;
  MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
  MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
  MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
  MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;

  HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
  /* Enables the MPU */
  HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);

}

在主函数中，直接执行之前编写好的串口输出代码

  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5);
    /* Insert delay 500ms */
    HAL_Delay(500);
		printf("Hello STM32! Hello congconggege! Hello STM32U083RC!\r\n");


//      if (HAL_RNG_GenerateRandomNumber(&hrng, &aRandom32bit) != HAL_OK)
//      {
//        /* Random number generation error */
//        Error_Handler();
//      }
//		printf("aRandom32bit=%16d\r\n",aRandom32bit);

  }

 注意事项 

区域重叠：多个区域重叠时，编号较高的区域优先级更高。 

性能影响：启用MPU可能增加内存访问延迟，需权衡安全性与性能。 

调试：非法访问会触发异常，调试时需检查异常处理机制。

应用场景 

RTOS任务隔离：在多任务系统中，保护各任务的内存区域。 

固件保护：防止关键代码或数据被篡改。 

外设保护：限制对关键外设寄存器的访问。