28.1 初学者重要提示
  }& H4 [3 M* z0 G  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。
' Z7 L4 C+ W* k& M9 P1 ~, e0 c/ 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。
  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。
4 ~, N+ V+ g- M' y: Q  k. S28.2 简单实现方法
28.2.1 第1步，设置DTCM
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：
) B# k1 \. g* J9 z1 y" _: R

28.2.2 第2步，添加ITCM
ITCM的首地址是0x0000 0000，大小64KB：

# H* m, U$ k' B% m; |
1 f4 A3 O0 {( W" _7 l$ B28.2.3 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。

以APP分组为例，设置方法如下：
7 P: T1 ~3 p( u8 B0 h

7 e# x* K1 \. O0 ~/ ^* J$ \$ q
BSP分组和SEGGER/HardFault分组也设置完毕后，可以看到小雪花标识

  n$ L4 @- e2 Z) t: @& `( h

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。

* m5 k5 M: V; k8 u) ^9 F1 s1 P1 @

6 _; l+ D9 P2 Y6 W2 \& U
28.2.4 第4步，复制中断向量表到DTCM
/ ?. f0 b# }/ o! Q' U" {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。
7 C) S' |4 @1 `: n) F
9 t( @6 M& V1 U. v/ ~" d

1. /*
   ; ]* `8 c5 W% z9 e- q
2. *********************************************************************************************************
   
3. *        函 数 名: main
   3 ~- J* ^) m3 f
4. *        功能说明: 标准c程序入口。
   ) g7 ?+ \; `$ O. Q
5. *        形    参: 无
   0 Q( g3 b6 ]# @' c1 r2 U
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   * c* K+ `3 |! R! P
9. int main(void)
   * ]& d  v+ B( _- A& s
10. {        
    
11.         uint32_t *SouceAddr = (uint32_t *)FLASH_BANK1_BASE;
    0 M; @! p. B, D, G# l
12.         uint32_t *DestAddr =  (uint32_t *)D1_DTCMRAM_BASE;
    : c6 @6 W/ p8 f2 \4 Z7 t
13. 
      ~5 N, V4 m/ n
14.         memcpy(DestAddr, SouceAddr, 0x400);
    
15.         
    0 b% H- U. b! h# r! k5 ~
16.         /* 设置中断向量表到ITCM里面 */
    1 g8 j- @7 d3 C$ s2 A
17.         SCB->VTOR = D1_DTCMRAM_BASE;
    
18.         
    % o) @) K1 \2 {- |& z6 o
19.         MainRAM();
    : |! ]' l5 l0 n
20. }

复制代码

3 Q) }) _: P4 e6 }$ e- Z/ M至此就设置完毕了，另外注意以下两点：
/ X: r4 p  z* q0 F
  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。

28.3 实验例程说明（MDK）
配套例子：

V7-007_时间关键代码在ITCM执行的超简单方法

3 L% `5 r* Z% ~5 U" x# s实验目的：

- O  p9 j7 o$ p3 Y2 F% _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。

& Y- w2 @6 p9 m4 ?实验内容：

" d9 R, d& o) E- l3 U. Y系统上电后驱动了1个软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
$ G/ u$ e5 w( b5 v- K( ]$ t, z
6 p" S/ L* g/ M+ G+ t7 ^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。
% b( l. M7 N, d, h* P) m1 ?, G
实验操作：
9 ~) L. Y1 q1 f8 ~5 I" x& dK1按键按下，开启TIM6的周期性中断。
% J8 R2 W3 j" Y3 IK2按键按下，关闭TIM6的周期性中断。

上电后串口打印的信息：

% A$ ?* u$ i4 p: V! m; d" n# U/ F* M波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1

* B' w4 U! i9 j- J' V程序设计：
+ ^1 l& {* b5 k8 Z% f. o! g6 v
  系统栈大小分配：

( s  Q( l( X1 r- V, F; W7 d1 b

* }6 Y. ?, }' N2 u+ A: [
  RAM空间用的DTCM：

! H/ t! q$ W) N* v4 N  硬件外设初始化
# v0 P, b# f0 g& ]% a+ C5 x
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：

1. /*
   % B2 [0 b) b' ?' B! s9 J
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. *        形    参：无
   
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. void bsp_Init(void)
   
10. {
    
11.     /* 配置MPU */
    3 N& P$ [3 L" E% i6 }1 l7 V* g
12.         MPU_Config();
    
13.         
    
14.         /* 使能L1 Cache */
    
15.         CPU_CACHE_Enable();
    / l+ }, P8 n& o) r1 u/ b: p6 j5 x
16. 
    
17.         /*
    ; E+ r+ y* G% J
18.        STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
    & S; u# j$ |" j$ Z' R' w( Q( N
19.            - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
    1 G6 ]* X. W& q" s6 F' a
20.            - 设置NVIV优先级分组为4。
    
21.          */
    
22.         HAL_Init();
    
23. 
    
24.         /*
    
25.        配置系统时钟到400MHz
    
26.        - 切换使用HSE。
    : n! I' \( J: a- ~
27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
    
28.     */
    
29.         SystemClock_Config();
    
30. 
    - j+ Y" o6 z+ ?$ Z, x9 J
31.         /*
    
32.            Event Recorder：
    7 [/ f: O, k. m# W* [7 `; l' ~
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。
    . \& ]# H4 i# L0 X! }& E  `
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
    " N; ~# Y! H3 _8 p6 [
35.         */        
    
36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    & g& D- S" f; g8 u5 j/ L2 S
37.         /* 初始化EventRecorder并开启 */
    2 B' S. B* h: y
38.         EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    9 v0 ]# t0 a  `+ u$ E0 Q+ A+ S
39.         EventRecorderStart();
    " p/ ?2 [+ |# }8 Y
40. #endif
    * A( p( o0 n; j, q7 k9 D) k
41.         
    $ Z$ ]1 X. [( b! U) a8 `, I, K
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 */
    # N8 s" ?4 q) F1 R. H6 ^
43.         bsp_InitTimer();          /* 初始化滴答定时器 */
      s( ~) Z& ?4 d
44.         bsp_InitUart();        /* 初始化串口 */
    
45.         bsp_InitExtIO();        /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */        
    % d4 _1 D) w2 R# I
46.         bsp_InitLed();            /* 初始化LED */        
    
47. }

复制代码

  MPU配置和Cache配置：

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. *********************************************************************************************************
   + T  E* t3 q3 i! a, T, L
3. *        函 数 名: MPU_Config
   
4. *        功能说明: 配置MPU
   
5. *        形    参: 无
   5 m) F" V, y$ d) I
6. *        返 回 值: 无
   ! K/ a6 ~9 k1 M, b2 h5 W3 ^
7. *********************************************************************************************************
   ' v' B$ q/ G0 s3 [& O" B& N5 ]* ]
8. */
   
9. static void MPU_Config( void )
   
10. {
    
11.         MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    
12. 
    ; ^9 U, I# c0 U9 `' n2 Y5 P
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;
    
18.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    9 w2 X7 t6 b. `& F
19.         MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    % f' f$ \% D0 E  a; M! c5 }$ \& |/ d
20.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    
21.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    : Q1 J6 k, L( ^: U
22.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    
23.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    / `0 n; \: l. L8 E2 l8 q
24.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    1 |/ [5 X7 D$ f2 Z& C
25.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    
26.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
27.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    ( _& F) T- h" L) s! _
28. 
    " V+ u7 x8 M3 ]$ k4 n
29.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    2 F% E; n3 y/ e9 k
30.         
    
31.         
    / I0 s  ^/ b% q7 c' y
32.         /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    6 U' X, r' V' Z) t" W4 A
33.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    
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;
    " P/ S6 i* ]& C
38.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;        
    
39.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    3 Y) j+ k5 }3 s- k4 S
40.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    ! O- h# u9 A9 Y
41.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    2 o5 K% K9 e: W# R' F; p5 ?' H/ \
42.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
43.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    # `- M* y1 x, l
44.         
    
45.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
46. 
    
47.         /*使能 MPU */
    
48.         HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    
49. }
    ; @5 z3 V, ~: t* @! j
50. 
    
51. /*
    
52. *********************************************************************************************************
    
53. *        函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    
54. *        功能说明: 使能L1 Cache
    
55. *        形    参: 无
    
56. *        返 回 值: 无
    2 T- e* o# k7 z0 [! w. p: _6 M( n7 Z
57. *********************************************************************************************************
    0 C( _- T7 A- F! i
58. */
    
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    
60. {
    ( |9 S+ I4 J+ G; H
61.         /* 使能 I-Cache */
      t& P  `+ }" s; P+ f6 p
62.         SCB_EnableICache();
    
63. 
    
64.         /* 使能 D-Cache */
    ; l6 Q# C- f/ j, x4 e$ L6 x; g8 F7 R
65.         SCB_EnableDCache();
    
66. }

复制代码

  主功能：

& \& M6 z! r# K3 T3 G: [1 G- K主程序实现如下操作：

  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。
) y# d  Z8 s5 {& S, d5 c- ^6 Y3 g  K1按键按下，开启TIM6的周期性中断。
' s0 Q$ Y- b+ d  K2按键按下，关闭TIM6的周期性中断。

1. /*
   0 n. f, K: d. |8 C: o7 Y# d
2. *********************************************************************************************************
   
3. *        函 数 名: main
   
4. *        功能说明: 标准c程序入口。
   ( l6 t' \9 z3 _/ H. D3 J" L
5. *        形    参: 无
   
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   ) q- g& e9 v: @: Z! Q9 P
8. */
   
9. int main(void)
   % E9 e/ [$ a* T4 p
10. {        
    
11.         uint32_t *SouceAddr = (uint32_t *)FLASH_BANK1_BASE;
    
12.         uint32_t *DestAddr =  (uint32_t *)D1_DTCMRAM_BASE;
    
13. 
    
14.         memcpy(DestAddr, SouceAddr, 0x400);
    
15.         
    ' u) y* S9 L5 l: ~+ O8 z6 Y
16.         /* 设置中断向量表到ITCM里面 */
    ! k, z/ R' O6 f4 ^5 @
17.         SCB->VTOR = D1_DTCMRAM_BASE;
    
18.         
    . t! Y4 ~2 O9 T6 Y
19.         MainRAM();
    
20. }
    ! k+ {. `5 z/ O& }# K
21. 
    7 t4 t8 ?0 X! K
22. /*
    
23. *********************************************************************************************************
    2 x0 O' V/ e7 Y, _
24. *        函 数 名: MainRAM
    & I$ b+ j* E" g
25. *        功能说明: c程序入口
    0 E( P# _! y  W, F! S8 e' @8 W5 y
26. *        形    参: 无
    
27. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
    
28. *********************************************************************************************************
    
29. */
    : O: [2 e5 G  s( }- [' N6 @
30. int MainRAM(void)
    1 |' G" ]$ y! z6 ^/ B7 p5 R* g7 g
31. {
    % l1 O) q3 Z; Z0 g4 X
32.         uint8_t ucKeyCode;                /* 按键代码 */
    * m$ H- a" J0 }, ?( G. O! |
33. 
    : j6 y" E2 _! J9 v
34. 
    
35.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    6 ~: N! g$ s6 n0 h4 H4 {
36.         
    
37.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    
38.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    , M2 ?; }8 @  @% Y: ?% C, y
39. 
    
40.         bsp_StartAutoTimer(0, 100);        /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    . e# @0 o8 T& u6 f
41.         
    / }0 M4 F' R1 q9 @% d
42.         bsp_SetTIMforInt(TIM6, 10000, 2, 0);        /* 设置为10KHz频率定时器中断*/        
    3 a  R- `/ L7 X6 v& A! h: x* p. `& V
43.         
    ; X) ~- ~" i. _
44.         /* 进入主程序循环体 */
    
45.         while (1)
    
46.         {
    0 e* l8 f  S( Q8 d$ r
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 */
    
48. 
    ; j8 O7 z0 d4 G+ k. g
49.                 /* 判断定时器超时时间 */
    . R. a2 J4 T# j9 m$ V2 S: w1 A
50.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    . W4 m" N. R; g' P
51.                 {
    9 M: d: g9 f! |! J7 ]; @0 h- O
52.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
    
53.                         bsp_LedToggle(2);
    - ^0 ^" E. j6 ?) E- f
54.                 }
    
55. 
    9 J8 L1 M4 Y8 K
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。 */
    ( B7 h/ t& H3 p( V+ O3 T9 J
57.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    * z( _$ u* J1 c; P% I
58.                 if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    
59.                 {
    7 f' F- X5 q( I4 v& H$ c/ H& G& z
60.                         switch (ucKeyCode)
    : {& X* t1 y/ b. j! p
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;
    3 ~, x  ?: n9 S/ N# p$ k2 f1 Y
64.                                         break;
    / S. V- g* B0 V) P% r, r
65. 
    
66.                                 case KEY_DOWN_K2:                        /* K2键按下，关闭TIM6的周期性中断*/
    
67.                                         TIM6->DIER &= ~TIM_IT_UPDATE;
    
68.                                         break;
    
69. 
    - M0 X7 m" K# L$ s# s
70.                                 default:
    
71.                                         /* 其它的键值不处理 */
    
72.                                         break;
    : T  R- A) _9 u/ l: f4 X1 i
73.                         }
    
74.                 }
    4 H8 L; i5 J1 L4 M, f$ y/ Z
75.         }
    $ ^: C( X/ K$ k/ T) w6 q9 c
76. }
    & I0 `' }8 e2 u
77. 
    
78. /*
    
79. *********************************************************************************************************
    % V! {9 z& k$ A2 w* |3 H
80. *        函 数 名: TIM6_DAC_IRQHandler
    1 E' l* |8 Y; b
81. *        功能说明: TIM6定时中断服务程序
    
82. *        返 回 值: 无
    
83. *********************************************************************************************************
    " x" n: `8 x2 v# Q& I) j0 N
84. */
    
85. void TIM6_DAC_IRQHandler(void)
    
86. {
    
87.         if((TIM6->SR & TIM_FLAG_UPDATE) != RESET)
    . K1 S& y# F5 a5 u
88.         {
    , ]$ H" t7 @8 h- f
89.                 /* 清除更新标志 */
    & d. ^( j+ G8 }" V7 {
90.                 TIM6->SR = ~ TIM_FLAG_UPDATE;
    " K$ X7 e. @" `* o) [' i
91.                
    - t9 _# Y7 ]4 I8 }! c4 F
92.                 /* 翻转FMC扩展引脚20和23脚 */
    
93.                 HC574_TogglePin(GPIO_PIN_23);
    
94.                 HC574_TogglePin(GPIO_PIN_20);
    ' ]6 k9 |- M* R& @5 M
95.         }
    , h) C6 z& h" H" ?$ V% j% K4 l4 M
96. }

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7 g6 t) T6 X  g28.4 总结
, ^9 I3 l/ o8 ?* y8 \: J4 J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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