28.1 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。
: _5 K0 k# o/ a" J$ @) w& ^* }  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（400MHz），而片上RAM的速度基本都达不到这个速度（200MHz）。很多时候我们希望将需要实时性的程序和变量分别放在ITCM和DTCM里面执行，本章就是解决这个问题。
  实现方法比较简单，基于MDK的Option选项设置下即可，无需操作分散加载。使用分散加载的好处是灵活，在设置复杂工程的内存映射方面比较方便。
, i% M9 L) h1 g" s# A- [1 x  实现这个功能的关键是要把所有程序都下载到Flash，系统上电后让MDK中的库函数去将所需的程序加载到RAM里面，用户不要自己去加载，太麻烦。如果用户自己去加载就得搞个bootloader加载应用程序到ITCM。这里所说的库函数是MDK里面的__main封装起来了。
" ]* H5 f6 H- r0 {28.2 简单实现方法
' I# g2 ?) }/ A% p# L+ s% J6 E; F28.2.1 第1步，设置DTCM
3 t/ }" p" Q" B; s$ C设置DTCM空间，前0x400大小的空间用于中断向量表，所以这里从0x20000400开始，用于各种变量需求：

; `4 I  k  O0 D2 S28.2.2 第2步，添加ITCM
4 h8 q: u  ^5 i( PITCM的首地址是0x0000 0000，大小64KB：
: b: @$ ^- q/ \( f% @

+ w% I$ ?. ^7 Z+ l28.2.3 第3步，选择在ITCM执行的代码
右击MDK分组，选择使用ITCM，这里设置了APP分组、BSP分组和SEGGER/HardFault分组。
* V/ F' A( X! [0 K
以APP分组为例，设置方法如下：

4 b& U9 m( U, N+ `7 f

8 K* q+ F. G4 ~$ A& `) L: n

. y* U+ S  Y% J) u. a- D
/ V' a3 h# [7 `8 z6 l( l7 ^# |7 mBSP分组和SEGGER/HardFault分组也设置完毕后，可以看到小雪花标识
3 c) S9 C9 L3 F+ C2 [
' W, m- ^) W7 O1 R8 V. V

. j& k" {/ f. \; U
而进入main函数之前的所有代码，含main函数所在的文件main.c切不要设置，这个之前的代码我们都需要在flash里面执行。这些代码仅执行一次以后不会执行，所以不用管他们，之后的所有代码都可以放在ITCM里面。
1 ]. B: |& S; V2 u6 b

3 x/ ~, E9 j" l' R! a$ ~( n5 }
28.2.4 第4步，复制中断向量表到DTCM
! t, j( M5 |% O前面三步设置完毕后，将中断向量表从flash中复制到DTCM，主要存储的DTCM地址要0x200对齐。

1. /*
   3 G. b. z' x, x7 C& @
2. *********************************************************************************************************
   7 r9 T% @  x2 y3 L
3. *        函 数 名: main
   0 K' D" ?* @7 M
4. *        功能说明: 标准c程序入口。
   
5. *        形    参: 无
   . \9 ^/ a& ]! }2 W+ R; [
6. *        返 回 值: 无
   6 \8 Y0 S: `7 J- U! B
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. int main(void)
   ! M: d! }+ E% v$ i9 n
10. {        
    * L+ ^! k- s- e9 ^9 g* W
11.         uint32_t *SouceAddr = (uint32_t *)FLASH_BANK1_BASE;
    
12.         uint32_t *DestAddr =  (uint32_t *)D1_DTCMRAM_BASE;
    
13. 
    
14.         memcpy(DestAddr, SouceAddr, 0x400);
    2 k' M* D( L0 a1 E
15.         
    2 y& \3 v8 {1 s) L  K! C
16.         /* 设置中断向量表到ITCM里面 */
    
17.         SCB->VTOR = D1_DTCMRAM_BASE;
    
18.         
    0 k' H# C; c4 M" _! V
19.         MainRAM();
    
20. }

复制代码

至此就设置完毕了，另外注意以下两点：

  不限制设置分组，单独设置一个C文件也是可以的。
  如果大家将HAL_Driver分组也放在了ITCM里面，会有如下警告，这个不用管，是删除了冗余函数。
& a: ^+ P  U) W
" ]5 e- ]) h4 d9 ?

  g, A, h* ?5 k% S28.3 实验例程说明（MDK）
3 z' |+ M3 p, N: O* E配套例子：
1 @0 X- b: P- K# [9 W! n8 o
0 C) w' |% }2 B% v" Y9 ~. P1 \V7-007_时间关键代码在ITCM执行的超简单方法

实验目的：

学习时间关键代码在ITCM执行的超简单方法，同时中断向量表和变量放DTCM。

实验内容：
, T1 N) m0 T) s( x, k
. }& z" I  x7 a$ q1 x系统上电后驱动了1个软件定时器，每100ms翻转一次LED2。

启动1个TIM6周期性中断，频率10KHz，在中断服务程序里面翻转FMC扩展引脚20和23。

2 t: p5 O; D. F+ p, f实验操作：
6 b( ]: f' }) ~2 b  T* sK1按键按下，开启TIM6的周期性中断。
K2按键按下，关闭TIM6的周期性中断。
2 g6 ]2 y" ]8 j- D
8 |5 C7 i# E4 \# z7 P$ H上电后串口打印的信息：
2 a, h% w% ^; ?  Y
. g* @1 E, L  k0 x; I! E波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1

0 c1 y( P" ~& A4 S
7 x# z) X* n. p" }5 O程序设计：
1 \' Z5 b2 @3 F. E8 }( J: S6 J
  系统栈大小分配：
: b+ o- @! e! |- V" t  L9 C* K
+ w: H1 K1 Q5 q9 w

, d0 I  L  X3 ?& C( f
8 n7 W, u$ V  `: L0 v) g0 x. |  RAM空间用的DTCM：
  F; h" H+ [* B7 r+ z

3 L1 n. r6 K4 b, N
, y) ], |5 g1 j7 i- P0 }  硬件外设初始化
) e9 l" _, v$ R) a6 t$ b. o# p3 n
5 f# ~3 u7 ^1 k/ e硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
0 u. A; R, x' O

1. /*
   3 S- M! k% m, ~+ ^
2. *********************************************************************************************************
   
3. *        函 数 名: bsp_Init
   
4. *        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
   5 }! Q: v1 j8 I# W2 @1 I
5. *        形    参：无
   
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   / Q* m4 M* d4 r0 W6 _* ~2 t
9. void bsp_Init(void)
   % i6 Y/ A. K" P# Q3 B/ G
10. {
    ) c% b/ y% d! w. y  ]7 h, w
11.     /* 配置MPU */
    
12.         MPU_Config();
    : {) S/ f5 p2 W8 |* }" I
13.         
    ; O& U3 k* ]0 X; C0 x/ l! a
14.         /* 使能L1 Cache */
    
15.         CPU_CACHE_Enable();
    
16. 
    
17.         /*
    : X, ~9 p8 t  n# i  Y
18.        STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
    : A5 k( c7 W/ s9 E
19.            - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
    / A4 \" r4 f% o3 M  a. F
20.            - 设置NVIV优先级分组为4。
    
21.          */
    0 r4 Y1 c/ e: Q! `* }& d
22.         HAL_Init();
    
23. 
    
24.         /*
    ; S" J9 N' Y2 P6 _8 y6 |+ N
25.        配置系统时钟到400MHz
    & p3 I4 D- s' e! X; }
26.        - 切换使用HSE。
    . B2 j* p, Q, A/ T  X8 o
27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
    
28.     */
    
29.         SystemClock_Config();
    
30. 
    . D+ D5 L$ [6 {) f& |4 T! u& d
31.         /*
    
32.            Event Recorder：
    
33.            - 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。
    
34.            - 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
    7 h4 G( Y$ H% ~# U* d
35.         */        
    
36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    
37.         /* 初始化EventRecorder并开启 */
    
38.         EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    
39.         EventRecorderStart();
    
40. #endif
    
41.         
    / C" E$ C8 ~: d" {  h* v1 u, i
42.         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 */
    
43.         bsp_InitTimer();          /* 初始化滴答定时器 */
    
44.         bsp_InitUart();        /* 初始化串口 */
    : i' G4 b9 s( P% Q
45.         bsp_InitExtIO();        /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */        
    
46.         bsp_InitLed();            /* 初始化LED */        
    
47. }

复制代码

/ I8 s1 T2 ?$ _  MPU配置和Cache配置：
) w5 C, h5 C) i4 t' _
1 l% A. o) }2 j( ?) M% l数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区（本例子未用到AXI SRAM）和FMC的扩展IO区。

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   
3. *        函 数 名: MPU_Config
   
4. *        功能说明: 配置MPU
   ! S: r2 e' t+ B7 W5 x) Q/ _' z
5. *        形    参: 无
   
6. *        返 回 值: 无
   4 Y0 {% I+ s3 r# J8 s+ X( H/ W
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. static void MPU_Config( void )
   ) T( T" g* `# D! g3 K+ s1 z2 [& @
10. {
    
11.         MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    : D) F$ }! d; ?# T- Z* O' }: b3 u# d
12. 
    
13.         /* 禁止 MPU */
    
14.         HAL_MPU_Disable();
    
15. 
    
16.         /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
    
17.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    3 D( Z4 C5 z/ R" u2 \: R
18.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    
19.         MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    
20.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    1 w0 Q. i4 N0 C+ _
21.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    
22.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    4 @& A5 O. f: g, m
23.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    1 Z9 c* R( c+ o0 [$ F7 R* O3 a9 d
24.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    1 K# H# L* A1 s* A
25.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    7 K7 N4 k2 k& b
26.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    . ]5 e! A+ ^3 S1 ]. W. t
27.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    / D7 N, j, r$ l* P" H; c# K0 ~
28. 
    3 S8 t+ }- E7 k8 a; m% [
29.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    / {2 U# ^- O4 ]; n0 ~, N
30.         
    
31.         
    
32.         /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    - r' ]! |( I+ Y/ o6 x% c# R
33.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    ( _9 l8 W- ]3 g) w3 \9 G
34.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    
35.         MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;        
    
36.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    
37.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    ; f, ?2 d! \5 M  c* I; \
38.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;        
    # L! H1 _4 v! Z2 j% E
39.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    $ f! O! P( B5 L% r8 O: W' w  K1 W: v
40.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    
41.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    8 C0 D: {. f) d+ h5 q. ^* ]1 E9 x
42.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    9 ]1 K7 a2 d; ~/ J, t
43.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    : {: h* W) S' u
44.         
    ; |$ J+ ^( N* U- l+ M4 E! R
45.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    6 n4 ^8 ^8 ?, v: Z
46. 
    # N$ l+ C! f+ V% I
47.         /*使能 MPU */
    6 \4 O. _2 d, _8 }# ~* t  L' Q
48.         HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    $ q* W* z5 c6 o, d7 {& [# I) i
49. }
    8 e5 G; ~" o/ D# g5 b# B0 D
50. 
    5 u% X. s0 v& O1 w# r
51. /*
    ( A6 H1 ~7 B" S+ h
52. *********************************************************************************************************
    ' J+ D1 U. ~. J6 c- u: B! Z& b
53. *        函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    # Y7 ^6 L5 j2 a/ k) I6 R! x& @$ A
54. *        功能说明: 使能L1 Cache
    7 |" z/ A% a9 n% u7 r6 p
55. *        形    参: 无
      u4 b1 X+ C* ?
56. *        返 回 值: 无
    ) a. p: d3 U  Z/ r/ H, X" `
57. *********************************************************************************************************
    
58. */
    & ]* X3 b  p7 M  I
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    " Q3 D& ^+ ~7 ]% K- t( h7 \$ W
60. {
    ; U3 ?$ r8 z5 U3 N" }) o) F7 E/ V
61.         /* 使能 I-Cache */
    
62.         SCB_EnableICache();
    
63. 
    8 T. \6 @- h6 {7 Y% W5 H* }+ a
64.         /* 使能 D-Cache */
    4 b+ v  c* ?2 w4 D, _; y, R
65.         SCB_EnableDCache();
    " G7 g4 Y  G( t' o
66. }

复制代码

  主功能：

+ o" V3 x6 I& T, a: X1 v主程序实现如下操作：
; G1 I5 u+ l3 E' b% L9 m6 Q+ z* Y6 \
: _1 p) J6 M( Z  系统上电后驱动了1个软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
) w1 O2 R# h, A% {. J  启动1个TIM6周期性中断，频率10KHz，在中断服务程序里面翻转FMC扩展引脚20和23。
  K1按键按下，开启TIM6的周期性中断。
  K2按键按下，关闭TIM6的周期性中断。
0 q" A' G! E6 E

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   
3. *        函 数 名: main
   
4. *        功能说明: 标准c程序入口。
   # G3 B: y& u5 V; \1 g
5. *        形    参: 无
   
6. *        返 回 值: 无
   * Y% Q* e0 c6 r" m& m  V
7. *********************************************************************************************************
   / i. Q- f5 J* k6 x6 ]' Z6 D# Q
8. */
   
9. int main(void)
   
10. {        
    8 K! W3 l; @/ ^" H7 e
11.         uint32_t *SouceAddr = (uint32_t *)FLASH_BANK1_BASE;
    + N+ D$ g3 R% w3 ^3 w+ N3 |
12.         uint32_t *DestAddr =  (uint32_t *)D1_DTCMRAM_BASE;
    9 N- S" R0 w4 }7 A3 G
13. 
    ; l* ^; J  w3 o8 f
14.         memcpy(DestAddr, SouceAddr, 0x400);
    8 W+ u, E$ ^+ d! P" ?- ~
15.         
    5 W$ [+ D2 k& T
16.         /* 设置中断向量表到ITCM里面 */
    
17.         SCB->VTOR = D1_DTCMRAM_BASE;
    
18.         
    9 n/ m% p# ~7 H! u3 q8 F
19.         MainRAM();
    5 j/ q; G1 b4 y8 u( k3 Z0 R
20. }
    
21. 
    
22. /*
    7 ^3 y% B$ \6 d3 m' x+ x6 {+ L
23. *********************************************************************************************************
    
24. *        函 数 名: MainRAM
    , }6 n$ t( z  o4 y
25. *        功能说明: c程序入口
    - V" O6 i! G6 f
26. *        形    参: 无
    . l0 L2 s* {  q( e
27. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
    4 v7 l) j) M6 d: U! E0 Q
28. *********************************************************************************************************
      r3 M! |/ G+ U) e: \
29. */
    7 Q, ]" D2 B) P: u  x
30. int MainRAM(void)
    # n9 ~+ Q# ]5 p  Z8 \
31. {
    1 o; @! f) F5 h& Y7 i
32.         uint8_t ucKeyCode;                /* 按键代码 */
    
33. 
    ; o9 T9 u' R& t7 ]9 P
34. 
    
35.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    
36.         
    8 X7 X& f; c1 K
37.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    / t2 K- Q# M% t6 _  z& b
38.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    
39. 
    % d% S4 w  ~) y
40.         bsp_StartAutoTimer(0, 100);        /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    2 v! Q& y- S2 F1 F
41.         
    2 N; t7 b7 `5 u, N2 M) H0 f
42.         bsp_SetTIMforInt(TIM6, 10000, 2, 0);        /* 设置为10KHz频率定时器中断*/        
    
43.         
    
44.         /* 进入主程序循环体 */
    ! y$ [9 T: Y& S* t) W! K
45.         while (1)
    4 ~; r7 ?4 a! n" i; ^9 |
46.         {
    % v! e1 T, {1 C: p( d
47.                 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 */
    * n$ P% B3 p( V, o4 B; p- l' E
48. 
    
49.                 /* 判断定时器超时时间 */
    
50.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    6 F  u1 b! U4 U2 B8 d
51.                 {
    
52.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
    " p, d/ T  `' L* s: X) C' k
53.                         bsp_LedToggle(2);
    # W6 M8 F. J* o
54.                 }
    ! |! E/ i& G8 N3 S) R
55. 
    $ Z# o- p/ y, [1 ^2 A: V5 `1 M
56.                 /* 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。 */
    
57.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    
58.                 if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    
59.                 {
    
60.                         switch (ucKeyCode)
    
61.                         {
    
62.                                 case KEY_DOWN_K1:                        /* K1键按下，开启TIM6的周期性中断*/
    
63.                                         TIM6->DIER |= TIM_IT_UPDATE;
    
64.                                         break;
    $ E3 I% _, K% _$ c, }! _% Y
65. 
    ; Y, @/ j7 d' \5 G4 p" V/ o+ r
66.                                 case KEY_DOWN_K2:                        /* K2键按下，关闭TIM6的周期性中断*/
    : n! s# {9 S/ U6 ~6 S
67.                                         TIM6->DIER &= ~TIM_IT_UPDATE;
    / ^) [6 @( O- @6 E
68.                                         break;
    : b& L; \( W# R8 |
69. 
    
70.                                 default:
    3 K; D4 B; j- J* v9 K) O
71.                                         /* 其它的键值不处理 */
    / M* ?; n3 J0 k* T" @4 m
72.                                         break;
    $ @. u% O( p; _9 y% w. ~
73.                         }
    + J- `) Q* o2 P
74.                 }
    
75.         }
    
76. }
    . v7 A; e+ A; M7 T7 Y
77. 
    . J. Q; I% [4 c
78. /*
    
79. *********************************************************************************************************
    9 a7 g- H3 M7 _( @' d: f
80. *        函 数 名: TIM6_DAC_IRQHandler
    5 q( W6 n. x" Q6 A% Q. ]
81. *        功能说明: TIM6定时中断服务程序
    4 E. U8 U( {* }" J3 j% D. M* U) v
82. *        返 回 值: 无
    6 w5 r! m, o. @8 ]2 g: ?+ M
83. *********************************************************************************************************
    
84. */
    ! h$ @7 a& K- `: a( ]
85. void TIM6_DAC_IRQHandler(void)
    
86. {
    7 `0 ?) |* g# N' [
87.         if((TIM6->SR & TIM_FLAG_UPDATE) != RESET)
    " @0 e$ X; K( p
88.         {
    $ @: `" d% c% f, o1 D7 N
89.                 /* 清除更新标志 */
    
90.                 TIM6->SR = ~ TIM_FLAG_UPDATE;
    
91.                
    # ~: @1 D7 X4 Q& _7 [$ q$ e6 T
92.                 /* 翻转FMC扩展引脚20和23脚 */
    3 t5 Z1 Q8 D$ o- J" O$ S6 ]/ H5 O
93.                 HC574_TogglePin(GPIO_PIN_23);
    . J9 ?: ^6 }- z) j/ }. d: G
94.                 HC574_TogglePin(GPIO_PIN_20);
    7 [1 `# v2 z$ w6 b
95.         }
    
96. }

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28.4 总结
; _1 z" w7 r) C0 q; @. h本章节就为大家交流这么多，对速度有要求的应用部分，建议使用ITCM和DTCM来达到最高性能。


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