【STM32H7教程】第26章 STM32H7的TCM,SRAM等内存的使用方式

2019-08-26来源: eefocus关键字:STM32H7  TCM  SRAM  使用方式

26.1 初学者重要提示

  学习本章节前,务必优先学习第25章,了解TCM,SRAM等五块内存区的基础知识,比较重要。

  本章的管理方式比较容易实现,仅需添加一个分散加载文件即可,对应的分散加载内容也比较好理解。

26.2 MDK分散加载方式管理多块内存区方法

默认情况下,我们都是通过MDK的option选项设置Flash和RAM大小:

这种情况下,所有管理工作都是编译来处理的。针对这个配置,在路径ProjectMDK-ARM(uV5)Objects(本教程配套例子的路径)里面会自动生成一个后缀为sct的文件output.sct。文件名由下面这个选项决定的:

output.sct文件生成的内容如下:


; *************************************************************

; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***

; *************************************************************

 

LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region

  ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address

   *.o (RESET, +First)

   *(InRoot$$Sections)

   .ANY (+RO)

   .ANY (+XO)

  }

  RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data

   .ANY (+RW +ZI)

  }

}

不方便用户将变量定义到指定的CCM 或者SDRAM中。而使用__attribute__指定具体地址又不方便管理。


针对这种情况,使用一个脚本文件即可解决,脚本定义如下:


LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region

  ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address

   *.o (RESET, +First)

   *(InRoot$$Sections)

   .ANY (+RO)

  }

  

  ; RW data - 128KB DTCM

  RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  

   .ANY (+RW +ZI)

  }

  

  ; RW data - 512KB AXI SRAM

  RW_IRAM2 0x24000000 0x00080000  {  

   *(.RAM_D1) 

  }

  

  ; RW data - 128KB SRAM1(0x30000000) + 128KB SRAM2(0x3002 0000) + 32KB SRAM3(0x30040000)

  RW_IRAM3 0x30000000 0x00048000  {  

   *(.RAM_D2)

  }

  

  ; RW data - 64KB SRAM4(0x38000000)

  RW_IRAM4 0x38000000 0x00010000  {  

   *(.RAM_D3)

  }

}

同时配置option的链接选项使用此分散加载文件:

使用方法很简单,依然是使用__attribute__,但是不指定具体地址了,指定RAM区,方法如下,仅需加个前缀即可:


/* 定义在512KB AXI SRAM里面的变量 */

__attribute__((section (".RAM_D1"))) uint32_t AXISRAMBuf[10];

__attribute__((section (".RAM_D1"))) uint16_t AXISRAMCount;

 

/* 定义在128KB SRAM1(0x30000000) + 128KB SRAM2(0x30020000) + 32KB SRAM3(0x30040000)里面的变量 */

__attribute__((section (".RAM_D2"))) uint32_t D2SRAMBuf[10];

__attribute__((section (".RAM_D2"))) uint16_t D2SRAMount;

 

/* 定义在64KB SRAM4(0x38000000)里面的变量 */

__attribute__((section (".RAM_D3"))) uint32_t D3SRAMBuf[10];

__attribute__((section (".RAM_D3"))) uint16_t D3SRAMCount;

26.3 MDK分散加载文件解读

这里将分散加载文件的内容为大家做个解读,方便以后自己修改:


1. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region

2.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address

3.    *.o (RESET, +First)

4.    *(InRoot$$Sections)

5.    .ANY (+RO)

6.   }

7.   

8.   ; RW data - 128KB DTCM

9.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  

10.    .ANY (+RW +ZI)

11.   }

12.   

13.   ; RW data - 512KB AXI SRAM

14.   RW_IRAM2 0x24000000 0x00080000  {  

15.    *(.RAM_D1) 

16.   }

17.   

18.   ; RW data - 128KB SRAM1(0x30000000) + 128KB SRAM2(0x3002 0000) + 32KB SRAM3(0x30040000)

19.   RW_IRAM3 0x30000000 0x00048000  {  

20.    *(.RAM_D2)

21.   }

22.   

23.   ; RW data - 64KB SRAM4(0x38000000)

24.   RW_IRAM4 0x38000000 0x00010000  {  

25.    *(.RAM_D3)

26.   }

27. }

  第1 – 2行,LR_IROM1是Load Region加载域,ER_IROM1是Execution Region执行域。首地址都是0x0800 0000,大小都是0x0020 0000,即STM32H7的Flash地址和对应大小。

加载域就是程序在Flash中的实际存储,而运行域是芯片上电后的运行状态,通过下面的框图可以有一个感性的认识:

通过上面的框图可以看出,RW区也是要存储到ROM/Flash里面的,在执行映像之前,必须将已初始化的 RW 数据从 ROM 中复制到 RAM 中的执行地址并创建ZI Section(初始化为0的变量区)。


  第3行的*.o (RESET, +First)

在启动文件startup_stm32h743xx.s有个段名为RESET的代码段,主要存储了中断向量表。这里是将其存放在Flash的首地址。


  第4行的*(InRoot$$Sections)

这里是将MDK的一些库文件全部放在根域,比如__main.o,  _scatter*.o,  _dc*.o。


  第5行.ANY (+RO)

将目标文件中所有具有RO只读属性的数据放在这里,即ER_IROM1。


  第9-11行,RW_IRAM1是执行域,配置的是DTCM,首地址0x2000 0000,大小128KB。

将目标文件中所有具有RW和ZI数据放在这里。


  第14-16行,RW_IRAM2是执行域,配置的是AXI SRAM,首地址0x24000000,大小512KB。

给这个域专门配了一个名字 .RAM_D1。这样就可以通过__attribute__((section("name")))将其分配到这个RAM域。


  第19-21行,RW_IRAM3是执行域,配置的是D2域的SRAM1,SRAM2和SRAM3,首地址0x30000000,共计大小288KB。给这个域专门配了一个名字 .RAM_D2。这样就可以通过__attribute__((section("name")))将其分配到这个RAM域。

  第24-26行,RW_IRAM3是执行域,配置的是D3域的SRAM4,首地址0x38000000,共计大小64KB。给这个域专门配了一个名字 .RAM_D3。这样就可以通过__attribute__((section("name")))将其分配到这个RAM域。

26.4 IAR的ICF文件设置

IAR相比MDK的设置要简单一些,仅需在IAR的配置文件stm32h743xx_flash.icf中添加如下代码即可:


define region RAM_D1_region  = mem:[from 0x24000000 to 0x24080000];

define region RAM_D2_region  = mem:[from 0x30000000 to 0x30048000];

define region RAM_D3_region  = mem:[from 0x38000000 to 0x38010000];

place in RAM_D1_region {section .RAM_D1};

place in RAM_D2_region {section .RAM_D2};

place in RAM_D3_region {section .RAM_D3};

用户的使用方法如下:


/* 定义在512KB AXI SRAM里面的变量 */

#pragma location = ".RAM_D1"  

uint32_t AXISRAMBuf[10];

#pragma location = ".RAM_D1"  

uint16_t AXISRAMCount;

 

/* 定义在128KB SRAM1(0x30000000) + 128KB SRAM2(0x30020000) + 32KB SRAM3(0x30040000)里面的变量 */

#pragma location = ".RAM_D2" 

uint32_t D2SRAMBuf[10];

#pragma location = ".RAM_D2" 

uint16_t D2SRAMount;

 

/* 定义在64KB SRAM4(0x38000000)里面的变量 */

#pragma location = ".RAM_D3"  

uint32_t D3SRAMBuf[10];

#pragma location = ".RAM_D3"  

uint16_t D3SRAMCount;

26.5 实验例程说明(MDK)

配套例子:


V7-005_TCM,SRAM等五块内存的超方便使用方式


实验目的:


学习TCM,SRAM等五块内存的超方便使用方式。

实验内容:


启动自动重装软件定时器0,每100ms翻转一次LED2。

实验操作:


K1键按下,操作AXI SRAM。

K2键按下,操作D2域的SRAM1,SRAM2和SRAM3。

K3键按下,操作D3域的SRAM4。

上电后串口打印的信息:


波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1


程序设计:


系统栈大小分配:


RAM空间用的DTCM:

硬件外设初始化


硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:


/*

*********************************************************************************************************

* 函 数 名: bsp_Init

* 功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次

* 形    参:无

* 返 回 值: 无

*********************************************************************************************************

*/

void bsp_Init(void)

{

    /* 配置MPU */

MPU_Config();

/* 使能L1 Cache */

CPU_CACHE_Enable();

 

/* 

       STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:

   - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。

   - 设置NVIV优先级分组为4。

*/

HAL_Init();

 

/* 

       配置系统时钟到400MHz

       - 切换使用HSE。

       - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。

    */

SystemClock_Config();

 

/* 

   Event Recorder:

   - 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。

   - 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V7开发板用户手册第xx章

*/

#if Enable_EventRecorder == 1  

/* 初始化EventRecorder并开启 */

EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);

EventRecorderStart();

#endif

bsp_InitKey();    /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */

bsp_InitTimer();  /* 初始化滴答定时器 */

bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */

bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */

bsp_InitLed();    /* 初始化LED */

}

MPU配置和Cache配置:


数据Cache和指令Cache都开启。


AXI SRAM的MPU属性:


Write back, Read allocate,Write allocate。


FMC的扩展IO的MPU属性:


必须Device

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关键字:STM32H7  TCM  SRAM  使用方式

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