【STM32H7教程】第26章 STM32H7的TCM，SRAM等五块内存的超方便使用方式

2019-07-10 14:44:35 浏览数 (1)

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第26章       STM32H7的TCM，SRAM等五块内存的超方便使用方式

本章教程为大家分享一种快捷的DTCM，SRAM1，SRAM2，SRAM3和SRAM4的使用方式。MDK和IAR均支持这种方式。

26.1 初学者重要提示

26.2 MDK分散加载方式管理多块内存区方法

26.3 MDK分散加载文件解读

26.4 IAR的ICF文件设置

26.5 实验例程说明（MDK）

26.6 实验例程说明（IAR）

26.7 总结

26.1 初学者重要提示

  1.   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。
  2.   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：

代码语言：javascript复制
; *************************************************************
; *** 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：

代码语言：javascript复制
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：

代码语言：javascript复制
/* 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：

代码语言：javascript复制
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：

代码语言：javascript复制
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：

代码语言：javascript复制
/* 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：

  1. 学习TCM，SRAM等五块内存的超方便使用方式。

实验内容：

  1. 启动自动重装软件定时器0，每100ms翻转一次LED2。

实验操作：

  1. K1键按下，操作AXI SRAM。
  2. K2键按下，操作D2域的SRAM1，SRAM2和SRAM3。
  3. 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：

代码语言：javascript复制
/*
*********************************************************************************************************
*    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或者Strongly Ordered。

D2 SRAM1，SRAM2和SRAM3的MPU属性：

Write through, read allocate，no write allocate。

D3 SRAM4的MPU属性：

Write through, read allocate，no write allocate。

代码语言：javascript复制
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: MPU_Config
*    功能说明: 配置MPU
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void MPU_Config( void )
{
    MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;

    /* 禁止 MPU */
    HAL_MPU_Disable();

    /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
    
    /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;    
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
    /* 配置SRAM1的属性为Write through, read allocate，no write allocate */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x30000000;
    MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_128KB;    
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER2;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
    /* 配置SRAM2的属性为Write through, read allocate，no write allocate */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x30020000;
    MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_128KB;    
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER3;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
    
    /* 配置SRAM3的属性为Write through, read allocate，no write allocate */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x30040000;
    MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_32KB;    
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER4;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
    
    /* 配置SRAM4的属性为Write through, read allocate，no write allocate */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x38000000;
    MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;    
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER5;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
    /*使能 MPU */
    HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: CPU_CACHE_Enable
*    功能说明: 使能L1 Cache
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void CPU_CACHE_Enable(void)
{
    /* 使能 I-Cache */
    SCB_EnableICache();

    /* 使能 D-Cache */
    SCB_EnableDCache();
}

主功能：

主功能的实现主要分为两部分：

  •   启动自动重装软件定时器0，每100ms翻转一次LED2。
  •   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
代码语言：javascript复制
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: main
*    功能说明: c程序入口
*    形    参: 无
*    返 回 值: 错误代码(无需处理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
    uint8_t ucKeyCode;        /* 按键代码 */
    
    
    bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
    
    PrintfLogo();    /* 打印例程名称和版本等信息 */
    PrintfHelp();    /* 打印操作提示 */

    bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    
    AXISRAMCount = 0;
    D2SRAMount = 0;
    D3SRAMCount = 0;
    
    /* 进入主程序循环体 */
    while (1)
    {
        bsp_Idle();        /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */

        /* 判断定时器超时时间 */
        if (bsp_CheckTimer(0))    
        {
            /* 每隔100ms 进来一次 */  
            bsp_LedToggle(2);
        }

        /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现，我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */
        ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
        if (ucKeyCode != KEY_NONE)
        {
            switch (ucKeyCode)
            {
                case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下，操作AXI SRAM */
                    AXISRAMBuf[0] = AXISRAMCount  ;
                    AXISRAMBuf[5] = AXISRAMCount  ;
                    AXISRAMBuf[9] = AXISRAMCount  ;
                    printf("K1键按下, AXISRAMBuf[0] = %d, AXISRAMBuf[5] = %d, AXISRAMBuf[9] = %drn", 
                                                                            AXISRAMBuf[0],
                                                                            AXISRAMBuf[5],
                                                                            AXISRAMBuf[9]);
                    break;

                case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下，操作D2域的SRAM1，SRAM2和SRAM3 */
                    D2SRAMBuf[0] = D2SRAMount  ;
                    D2SRAMBuf[5] = D2SRAMount  ;
                    D2SRAMBuf[9] = D2SRAMount  ;
                    printf("K2键按下, D2SRAMBuf[0] = %d, D2SRAMBuf[5] = %d, D2SRAMBuf[9] = %drn", 
                                                                                D2SRAMBuf[0],
                                                                                D2SRAMBuf[5],
                                                                                D2SRAMBuf[9]);
                    break;
                
                case KEY_DOWN_K3:            /* K3键按下，操作D3域的SRAM4 */            
                     D3SRAMBuf[0] = D3SRAMCount  ;
                    D3SRAMBuf[5] = D3SRAMCount  ;
                    D3SRAMBuf[9] = D3SRAMCount  ;
                    printf("K3键按下, D3SRAMBuf[0] = %d, D3SRAMBuf[5] = %d, D3SRAMBuf[9] = %drn", 
                                                                                D3SRAMBuf[0],
                                                                                D3SRAMBuf[5],
                                                                                D3SRAMBuf[9]);
                  break;
            
                default:
                  /* 其它的键值不处理 */
                  break;
            }
        }
    }
}

26.6 实验例程说明（IAR）

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：

  1. 学习TCM，SRAM等五块内存的超方便使用方式。

实验内容：

  1. 启动自动重装软件定时器0，每100ms翻转一次LED2。

实验操作：

  1. K1键按下，操作AXI SRAM。
  2. K2键按下，操作D2域的SRAM1，SRAM2和SRAM3。
  3. 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：

代码语言：javascript复制
/*
*********************************************************************************************************
*    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或者Strongly Ordered。

D2 SRAM1，SRAM2和SRAM3的MPU属性：

Write through, read allocate，no write allocate。

D3 SRAM4的MPU属性：

Write through, read allocate，no write allocate。

代码语言：javascript复制
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: MPU_Config
*    功能说明: 配置MPU
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void MPU_Config( void )
{
    MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;

    /* 禁止 MPU */
    HAL_MPU_Disable();

    /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
    
    /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;    
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
    /* 配置SRAM1的属性为Write through, read allocate，no write allocate */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x30000000;
    MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_128KB;    
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER2;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
    /* 配置SRAM2的属性为Write through, read allocate，no write allocate */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x30020000;
    MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_128KB;    
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER3;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
    
    /* 配置SRAM3的属性为Write through, read allocate，no write allocate */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x30040000;
    MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_32KB;    
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER4;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
    
    /* 配置SRAM4的属性为Write through, read allocate，no write allocate */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x38000000;
    MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;    
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER5;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
    /*使能 MPU */
    HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: CPU_CACHE_Enable
*    功能说明: 使能L1 Cache
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void CPU_CACHE_Enable(void)
{
    /* 使能 I-Cache */
    SCB_EnableICache();

    /* 使能 D-Cache */
    SCB_EnableDCache();
}

主功能：

主功能的实现主要分为两部分：

  •   启动自动重装软件定时器0，每100ms翻转一次LED2。
  •   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
代码语言：javascript复制
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: main
*    功能说明: c程序入口
*    形    参: 无
*    返 回 值: 错误代码(无需处理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
    uint8_t ucKeyCode;        /* 按键代码 */
    
    
    bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
    
    PrintfLogo();    /* 打印例程名称和版本等信息 */
    PrintfHelp();    /* 打印操作提示 */

    bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    
    AXISRAMCount = 0;
    D2SRAMount = 0;
    D3SRAMCount = 0;
    
    /* 进入主程序循环体 */
    while (1)
    {
        bsp_Idle();        /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */

        /* 判断定时器超时时间 */
        if (bsp_CheckTimer(0))    
        {
            /* 每隔100ms 进来一次 */  
            bsp_LedToggle(2);
        }

        /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现，我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */
        ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
        if (ucKeyCode != KEY_NONE)
        {
            switch (ucKeyCode)
            {
                case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下，操作AXI SRAM */
                    AXISRAMBuf[0] = AXISRAMCount  ;
                    AXISRAMBuf[5] = AXISRAMCount  ;
                    AXISRAMBuf[9] = AXISRAMCount  ;
                    printf("K1键按下, AXISRAMBuf[0] = %d, AXISRAMBuf[5] = %d, AXISRAMBuf[9] = %drn", 
                                                                            AXISRAMBuf[0],
                                                                            AXISRAMBuf[5],
                                                                            AXISRAMBuf[9]);
                    break;

                case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下，操作D2域的SRAM1，SRAM2和SRAM3 */
                    D2SRAMBuf[0] = D2SRAMount  ;
                    D2SRAMBuf[5] = D2SRAMount  ;
                    D2SRAMBuf[9] = D2SRAMount  ;
                    printf("K2键按下, D2SRAMBuf[0] = %d, D2SRAMBuf[5] = %d, D2SRAMBuf[9] = %drn", 
                                                                                D2SRAMBuf[0],
                                                                                D2SRAMBuf[5],
                                                                                D2SRAMBuf[9]);
                    break;
                
                case KEY_DOWN_K3:            /* K3键按下，操作D3域的SRAM4 */            
                     D3SRAMBuf[0] = D3SRAMCount  ;
                    D3SRAMBuf[5] = D3SRAMCount  ;
                    D3SRAMBuf[9] = D3SRAMCount  ;
                    printf("K3键按下, D3SRAMBuf[0] = %d, D3SRAMBuf[5] = %d, D3SRAMBuf[9] = %drn", 
                                                                                D3SRAMBuf[0],
                                                                                D3SRAMBuf[5],
                                                                                D3SRAMBuf[9]);
                  break;
            
                default:
                  /* 其它的键值不处理 */
                  break;
            }
        }
    }
}

26.7 总结

本章节为大家介绍的方案比较实用，建议在实际项目中多用用，从而熟练掌握。

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