
STM32H7的Cache与Buffer TCM和Cache的区别 …使用lwip用到了mpu,对于内存管理产生了很多的疑问,需要统一解决一下,不然用起来总有些不安。 STM32H7使用的内存不是连续的,而是被划分为多段。* \- m# J; r/ C* M' C, g$ E" p$ z
TCM内存段是和CPU同频率的,不需要也不能用Cache。用好TCM的优先级应该排在用好Cache的前面。 Cache处于核心里面,作为低速内存加速器使用,获得增益最大的是位于AXI总线上的比如内部Flash、内部SRAM、通过FMC或者QSPI控制器连接的外部sram。Cache使得低速Sram获取与高速TCM差不多的速度。使用Cache加速很有意义,不然400M的cpu变200M,相当于H7变F4,选择H7的cpu将变得没有意义。* d/ z6 p# E8 K0 _$ B" j3 L * D G8 n2 f( R0 o$ G ![]() 0 c1 p# W, Z4 \3 | 内存类型7 m- b O1 P& G 内存类型分为Normal以及Device和Strongly-ordered,: N' x( {( ~( o8 a' p ![]() " ^( G: e, ^( a/ _) y ![]() ' ]9 b4 u4 `1 L/ o. x o9 [& t( s8 p ! y1 e* \$ f* G# C/ ] Write-buffer是什么? Device和Strongly-Ordered类型时候提到了write-buffer,它属于cpu核心,cache经常与write-buffer一起使用,使用writer-buffer的目的是将处理器和cache从较慢的对主存的写操作中脱离出来。: K/ c" |( ?& c0 m. Q a2 w7 x Write buffer可以缓存8个word的数据和4个独立的地址,可以enable或者disable使用ARM核心控制寄存器 W的bit3。同时还要受到内存管理页表的一个bit控制,所以使用Write-Buffer,MMU必须已经使能(控制寄存器的bit0)。MMU-Memory Management Unit6 k. m$ J: a _! h& J, s$ E 通常情况下的配置都是主内存允许bufferable,但是I/O 空间 unbufferable 当CPU执行一个写操作时,根据配置情况执行写入操作。 ![]() ![]() 8 D2 p( D2 [" \0 _" ?5 I 如果程序中使用DMB and DSB,处理器会等到write-buffer内指令完成,再进行后续指令操作,如果过程中发生中断,中断返回后继续write-buffer清空等待。 DMB或者DSB被称为 显式限制操作 explicit barrier。3 p# F. x# c6 f! }/ ]/ j . d9 `: k- @# g1 d3 | ![]() 1 t" a# [) u% ]5 _+ a Memory Attrabute% q T- Z* N% n9 G Normal模式下可以设定的几种 ![]() 2 D8 S. `; t/ _; E Shareable属性 共享属性设计的意义在于,多个bus master读写情况下需要cache保持同步,对于CortexM7,只有L1-Cache,如果设置了Shared相当于non-cacheable。1 K/ B B# \" S h. F7 }* Y+ j . [ h e: D. Y* B; b1 s! @; ] ![]() 内核操作函数 内核操作函数包含以下几种,主要包含两种操作:clean和invalidate。 clean:将cache中的信息写到sram,相当于用cache信息覆盖sram; invalidate:使cache失效,相当于用sram信息覆盖cache; 二者为相反的操作。 + z0 f! _1 q! \. S. ~ ![]() 7 j9 g' t8 V4 i6 [/ { ![]() * f8 l% w- Y" k0 N: |) z) i 内存对齐问题 使用cache时,dma的buffer必须32byte对齐,不然可能会出现问题。比如下面的情况: ! l7 M G5 b1 E; g3 o8 C
如果DMA的buffer只有16字节,DMA读取操作后,DMA控制器将接收到的数据写到了sram里面,然后进入DMA接收中断函数,cpu把成功读取的标识bool变量写为true,实际上写操作只是写在D-Cache里面,暂时没有写到sram。5 U0 A! R+ Q4 N 8 L1 @' I2 ^2 h ![]() 如果此时cpu需要读取dma内容,需要对Dcache进行invalid操作,32个字节将一起更新,bool变量旧值0将覆盖新值1。cpu读不到中断函数写的bool变量信息。: c! d2 S& H7 R: n ![]() 可见: clean操作或者Invalidate操作都可能丢东西,使用上需要注意。经验是如果一段内存用来写dma外设,就不要读它,保证随时都可以clean;同样如果一段内存用来接收DMA外设传入信息,就不要用cpu写它,保证随时都可以invalidate。* ~& \; E$ [+ H, v3 L6 g ![]() 6 K0 v( @6 _ f7 v0 R* A |
stm32使用定时器触发dma传输,启动dma没反应的几种情况的解决方法
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