【STM32H7教程】第25章 STM32H7的TCM,SRAM等五块内存基础知识

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第25章       STM32H7的TCM,SRAM等五块内存基础知识

本章教程为大家介绍STM32H7带的ITCM,DTCM,AXI SRAM,SRAM1,SRAM2,SRAM3,SRAM4和备份SRAM的基础知识。

25.1 初学者重要提示

25.2 各块RAM在总线中的位置

25.3 各块RAM的特性

25.4 各块RAM的时钟问题

25.5 各块RAM的DMA问题

25.6 实际工程TT快三推荐 的RAM分配方案

25.7 总结

 

 

25.1 初学者重要提示

  1.   TCM : Tightly-Coupled Memory 紧密耦合内存 。ITCM用于指令,DTCM用于数据,特点是跟内核速度一样,而片上RAM的速度基本都达不到这个速度。
  2.   特别注意本章25.5小节里面各块RAM的DMA操作问题。

25.2 各块RAM在总线中的位置

这个知识点在前面章节做过介绍,本章再次梳理下这个知识点。

 

这个图可以方便识别总线所外挂的外设,共分为三个域:D1 Domain,D2 Domain和D3 Domain。

1、  ITCM和DTCM

这两个是直连CPU的。

2、  D1 Domain

D1域中的各个外设是挂在64位AXI总线组成6*7的矩阵上。

  •   6个从接口端ASIB1到ASIB6

外接的主控是LTDC,DMA2D,MDMA,SDMMC1,AXIM和D2-to-D1 AHB 总线。

  •   7个主接口端AMIB1到AMIB7

外接的从设备是AHB3总线,Flash A,Flash B,FMC总线,QSPI和AXI SRAM。另外AHB3也是由AXI总线分支出来的,然后再由AHB3分支出APB3总线。

3、  D2 Domain

D2域的各个外设是挂在32位AHB总线组成10*9的矩阵上。

  •   10个从接口

外接的主控是D1-to-D2 AHB 总线,AHBP总线,DMA1,DMA2,Ethernet MAC,SDMMC2,USB HS1和USB HS2。

  •   9个主接口

外接的从设备是SRAM1,SRMA2,SRAM3,AHB1,AHB2,APB1,APB2,D2-to-D1 AHB总线和D2-to-D3 AHB总线。

4、  D3 Domain

D3域的各个外设是挂在32位AHB总线组成3*2的矩阵上。

  •  3个从接口

外接的主控D1-to-D3 AHB总线,D2-to-D3 AHB总线和BDMA。

  •  2个主接口

外接的从设备是AHB4,SRAM4和Bckp SRAM。另外AHB4也是这个总线矩阵分支出来的,然后再由AHB4分支出APB4总线

25.3 各块RAM特性

各块RAM的特性对比如下,特别注意他们支持的最大速度和容量大小。

  •   TCM区

TCM : Tightly-Coupled Memory 紧密耦合内存 。ITCM用于运行指令,也就是程序代码,DTCM用于数据存取,特点是跟内核速度一样,而片上RAM的速度基本都达不到这个速度,所以有降频处理。

速度:400MHz。

DTCMTT快三地址 :0x2000 0000,大小128KB。

ITCMTT快三地址 :0x0000 0000,大小64KB。

  •   AXI SRAM区

位于D1域,数据带宽是64bit,挂在AXI总线上。除了D3域中的BDMB主控不能访问,其它都可以访问此RAM区。

速度:200MHz。

TT快三地址 :0x2400 0000,大小512KB。

用途:用途不限,可以用于用户应用数据存储或者LCD显存。

  •   SRAM1,SRAM2和SRAM3区

位于D2域,数据带宽是32bit,挂在AHB总线上。除了D3域中的BDMB主控不能访问这三块SRAM,其它都可以访问这几个RAM区。

速度:200MHz。

SRAM1:TT快三地址 0x3000 0000,大小128KB,用途不限,可用于D2域中的DMA缓冲,也可以当D1域断电后用于运行程序代码。

SRAM2:TT快三地址 0x3002 0000,大小128KB,用途不限,可用于D2域中的DMA缓冲,也可以用于用户数据存取。

SRAM3:TT快三地址 0x3004 0000,大小32KB,用途不限,主要用于以太网和USB的缓冲。

  •   SRAM4区

位于D3域,数据带宽是32bit,挂在AHB总线上,大部分主控都能访这块SRAM区。

速度:200MHz。

TT快三地址 :0x3800 0000,大小64KB。

用途:用途不限,可以用于D3域中的DMA缓冲,也可以当D1和D2域进入DStandby待机方式后,继续保存用户数据。

  •   Backup SRAM区

备份RAM区,位于D3域,数据带宽是32bit,挂在AHB总线上,大部分主控都能访问这块SRAM区。

速度:200MHz。

TT快三地址 :0x3880 0000,大小4KB。

用途:用途不限,主要用于系统进入低功耗模式后,继续保存数据(Vbat引脚外接电池)。

25.4 各块RAM的时钟问题

正常情况下,系统上电后,CPU要访问的外设是需要使能对应的时钟位,但是下面这几个,CPU上电即可访问,而且芯片没有对应的寄存器使能位。

 

也就是说AXI SRAM,SRAM4,ITCM和DTCM可以在上电后直接使用。而SRAM1,SRAM2,SRAM3是需要使能的,但是实际测试发现,不使能也可以正常使用。不过,建议用到时候开启下时钟,防止意想不到的问题发生。

对于V7板子配套的例子,在bsp.c文件的函数SystemClock_Config末尾做了个条件编译,大家可以根据需要来开启这三个时钟:

#if 0
    __HAL_RCC_D2SRAM1_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_D2SRAM2_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_D2SRAM3_CLK_ENABLE();
#endif

25.5 各块RAM的DMA问题

了解这个问题之前,要先看下面的Bus Master总线主控端和Bus Slave设备端的控制互联:

 

  •   加粗字体是64位总线(ITCM,DTCM,Flash A,Flash,AXI SRAM,FMC等),普通字体是32位总线。
  •   访问通路(每个小方块里面的字符)

    任何有数字的表示有访问通路。

    短横杠“-”表示不可访问。

    有灰色阴影的表示有实用价值的访问通路。

  •   表格中具体数值所代表的含义

    D=direct,

    1=via AXI bus matrix,

    2=via AHB bus matrix in D2,

    3=via AHB bus matrix in D3,

    4=via AHB/APB bridge in D1,

    5=via AHB/APB bridge in D2,

    6=via AHB/APB bridge in D3,

    7=via AHBS bus of Cortex-M7,

    多个数值组合 = 互连路径以数字的顺序经过多个矩阵或/和桥。

  •   总线访问类型

普通字体表示32位总线。

斜体表示32位总线主机端/ 64位总线从机端。

粗体表示64位总线。

 

通过这个总线互联图,要了解到下面三个重要知识点:

  1.   DTCM和ITCM不支持DMA1,DMA2和BDMA,仅支持MDMA。
  2.   AXI SRAM,SRAM1,SRAM2,SRAM3不支持BDMA,支持MDMA,DMA1和DMA2。
  3.   SRAM4支持所有DMA,即MDMA,DMA1,DMA2和BDMA。

25.6 实际工程TT快三推荐 的RAM分配方案

鉴于DTCM是400MHz的,而其它的RAM都是200MHz,TT快三推荐 工程的主RAM空间采用TCM,而其它需要大RAM或者DMA的场合,使用剩余RAM空间。

本教程配套的例子基本都是采用的这个方案,让TCM的性能得到最大发挥。

25.7 总结

本章节就为大家讲解这么多,通过本章节主要是为后面三个章节的学习做铺垫。

 

posted @ 2019-06-13 09:25 安富莱电子 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏