一，STM32H7 RAM介绍
8 F5 `( ?) r# Y5 P( v使用过STM32H7的朋友应该知道H7的RAM是有很多的区域的，不同的区域，使用了不同的总线，所能支持的外设也就不一样了，具体的总线结构如下图所示
; @/ e8 ]" U* k* x6 Q1 G) V  j

- w, l2 ?- w- |/ p  N- R' |

; X# ?0 p+ i7 e/ ]通过上图和上表就能发现如果要使用DMA就必须对多RAM进行管理，要么自己去实现内存管理，要么通过__attribute__ 关键字去定义，这样或多或少会有些麻烦，后来看到安福莱STM32H743动态内存管理，同时分区管理AXI RAM，DTCM，SRAM1等五块空间 这篇文章，想到RT-Thread 肯定也应该是支持多内存管理的，看到查看官方的文档中心发现 可以使用 memheap 管理算法。

5 B) J3 L3 u6 R2 [  y

既然RT-Thread 已经支持了多内存的管理算法，那么接下来就要考虑一个问题，RT-Thread是默认使能HEAP，且RT-Thread很多优秀的组件都使用了动态内存，所以要解决究竟是哪一块内存分给rt_malloc 使用。
! @" M) P3 C& |7 d
) K2 T# h) V- l二 多RAM管理办法
STM32H7的内存可用内存有很多，DTCM和AXI SRAM使用哪一个作为主heap呢？本文分别对DTCM和AXI SRAM做主heap来进行介绍。
% b/ D. S/ Q+ j6 M! ?首先找到RT-Thread bsp/stm32/目录下的stm32h7的支持包，通过ENV工具打开 memheap
) t6 R5 s6 E3 I% [( J0 T

$ M7 k! L1 x2 W2 T- v0 p5 G# m
之后重新生成工程。
2 ^5 p8 V7 C: g
1，TCM区域做为主heap
TCM区域的优势是速度快，仅仅只支持MDMA的访问，但是内存小只有128K，不支持其他DMA的访问
: J, [  b- x2 _: L% k
! H) g( H* R& X+ q

1.   第一步 修改keil连接文件link.sct  

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1.       ; *************************************************************
   
2. ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
   
3. ; *************************************************************
   8 }; @+ D% e% u0 g. N" W6 P( ?' }9 Z
4. 
   
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
   
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   
7.    *.o (RESET, +First)
   4 R/ y/ `2 `) B1 n7 \; K5 Y! |, {9 [
8.    *(InRoot$Sections)
   . F1 h& s6 |# X' W, R( L8 `" [
9.    .ANY (+RO)
   1 T4 k0 h5 x* M8 _0 x
10.   }
    
11.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
    
12.    .ANY (+RW +ZI)
    
13.   }
    
14. }

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1. 第三步 写一个axi_sram.c

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1. struct rt_memheap axi_sram_heap;
   7 c2 A; ~1 S1 ~; M8 e( f
2. void *axi_sram_malloc(unsigned long size)
   9 W) G, [1 F; o2 K9 _$ w
3. {
   # \' e6 k+ v8 U8 A: n
4.     return rt_memheap_alloc(&axi_sram_heap,size);
   
5. }
   5 ?1 k2 i) a( Z/ \
6. 
   + m! @- x; Q; {! `& {
7. void axi_sram_free(void *ptr)
   
8. {
   
9.     rt_memheap_free(ptr);
   
10. }
    ( q# S3 }/ }& s. K7 [$ F
11. 
    + F9 X! X  |+ d" B. s, r
12. void *axi_sram_calloc(unsigned int n,unsigned int size)
    : G. ~8 U* K4 V" d
13. {
    
14.     void* ptr = NULL;
    
15. 
    8 A: z* [7 n, c
16.     ptr = axi_sram_malloc(n * size);
    
17.     if(ptr)
    5 |# E8 J6 [) z% s% ~" f# U
18.     {
    
19.         memset(ptr, 0, n*size);
    " \9 ^1 U! Y! x# c/ B4 |
20.     }
    ( H! S1 H& i- |" |8 I
21. 
    + F+ e; _, u9 n
22.     return ptr;
    . p: y' i. d) U2 F
23. }

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1. 第四步 修改drv_common.c，增加一行axi_sram初始化的代码

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1.   #if defined(RT_USING_HEAP)
   5 {  T5 ?$ N" F9 Z# p% B
2.     rt_system_heap_init((void *)HEAP_BEGIN, (void *)HEAP_END);
   / p. y$ G, {. b, F
3. #endif
   / ]6 ]2 V5 [  n+ \! E
4. 
   
5.     rt_memheap_init(&axi_sram_heap,"AXISRAM",(void *)RT_AXI_SRAM_BEGIN,RT_AXI_SRAM_SIZE);   

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编写一个测试代码

1. int main(void)
     f2 k3 K2 v* _7 G, ^1 G; h
2. {
   / ^( v8 ~7 [6 |% G! d
3.     int count = 1;
   
4.     /* set LED0 pin mode to output */
   2 M$ h1 z$ N* s! S8 Z' u5 c
5.     rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
   
6. 
   
7.     char *test_ptr;
   1 S) T4 q1 X! g: |1 c% Z
8. 
   ( k1 H* i, L6 d  g% a* f
9.     while (count++)
   
10.     {
    ' `; g5 J6 V, q2 r+ y
11.         test_ptr = axi_sram_malloc(100);
    1 J( U: E2 m/ @( W9 H2 l4 c
12.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
    
13.         rt_thread_mdelay(500);
    + |2 C# F- P0 D9 u* x
14.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);
    6 ]) w4 V$ j7 l# e( D
15.         rt_thread_mdelay(500);
    " n1 g+ y9 `. s; ^
16.         axi_sram_free(test_ptr);
    
17.     }
    
18.     return RT_EOK;
    
19. }

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0 M% p& d- M3 C- ?# }& q编译一下
2 S, j5 O/ c: o

1. Program Size: Code=55136 RO-data=7508 RW-data=548 ZI-data=4060  
   " ]4 M5 z5 |, f
2. After Build - User command #1: fromelf --bin .\build\keil\Obj\rt-thread.axf --output rtthread.bin
   
3. ".\build\keil\Obj\rt-thread.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).
   & L: v& y7 U0 T" _. F# @/ A5 \
4. Build Time Elapsed:  00:00:08

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没有错误，没有警告，下载正常运行。

2，AXI SRAM区域作为主heap
6 G! J9 A. v$ ~  Z+ U5 {& _AXI区域 的主要优势是内存大 512K ，支持DMA1 DMA2 IDMA的访问，劣势不如TCM速度快

0 U5 k1 u; P5 q" f: c

1.   第一步 修改keil连接文件link.sct  

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1.   ; *************************************************************
   
2. ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
   
3. ; *************************************************************
   
4. 
   
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
   ( h5 ]7 v# M' _& [
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   ) h- p# t; h' _. }: H: b
7.    *.o (RESET, +First)
   
8.    *(InRoot$Sections)
   3 `+ ?+ n. m: n* K+ I) L' j
9.    .ANY (+RO)
   
10.   }
    * f6 i; o! J3 @6 n4 G
11.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
    . F/ K; f# h0 E  P6 y9 \+ ?4 U
12.    .ANY (+RW +ZI)
    4 k# H4 L8 q+ Y% r% `. s$ S1 |
13.   }
    9 n' Y/ S/ a, @4 s  X. K4 ]& \# {
14.   RW_IRAM_HEAP 0x24000000 0x00080000  {  ; RW data
    
15.    *(.RAM_HEAP)
    
16.   }
    / P3 _/ h+ }; K7 |
17. }

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1. 第二步 修改board.h

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1. #define STM32_SRAM_SIZE           (128)
   
2. #define STM32_SRAM_END            (0x20000000 + STM32_SRAM_SIZE * 1024)
   
3. 
   
4. #if defined(__CC_ARM) || defined(__CLANG_ARM)
   * c; _; X3 i, I: r
5. extern int Image$RW_IRAM1$ZI$Limit;
   
6. #define HEAP_BEGIN      (&Image$RW_IRAM1$ZI$Limit)
   
7. #elif __ICCARM__
   
8. #pragma section="CSTACK"
   
9. #define HEAP_BEGIN      (__segment_end("CSTACK"))
   " @1 ?1 |: ]" H& n# h  _: d: |
10. #else
    
11. extern int __bss_end;
    
12. #define HEAP_BEGIN      (&__bss_end)
    
13. #

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1. 第三步 修改board.h

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1. #define STM32_SRAM_SIZE           (512)
   & _$ i- g! r" |3 A- e
2. #define STM32_SRAM_END            (0x24000000 + STM32_SRAM_SIZE * 1024)
   ) f+ u" ]2 V7 V8 |
3. 
   6 ?( e) I; h' ?) x
4. #if defined(__CC_ARM) || defined(__CLANG_ARM)
   5 v1 I/ I1 a" e  D
5. //extern int Image$RW_IRAM2$ZI$Limit;
   4 f  H4 }! U/ `( ~  H2 S
6. #define HEAP_BEGIN      0x24000000//(&Image$RW_IRAM1$ZI$Limit)
   : U- H' l: P) d1 ]: g; J
7. #elif __ICCARM__
   ) }5 |& w; L. X5 R! S( T
8. #pragma section="CSTACK"
   6 D+ J, l& p! Y5 F9 F: l
9. #define HEAP_BEGIN      (__segment_end("CSTACK"))
   . R& i' n( |  y$ w) x1 M* g
10. #else
    . p2 T# `" I. {! o
11. extern int __bss_end;
    
12. #define HEAP_BEGIN      (&__bss_end)
    ! C* P* l; G* v; X: H
13. #endif

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设置heap的起始区域是0x24000000区域的512k大小。
$ B/ t" _+ {3 E5 U6 k$ S修改完毕看一下，来测试一下
: k6 p: M# q. f4 u7 ?3 r
# ]" Z& K* k1 x# {3 W6 W

1. #define LED0_PIN    GET_PIN(B, 10)
   / Z5 W4 s% Y' v% [9 J  k7 t$ P  A6 [
2.     uint8_t test_buff[1000]= {0};
   
3. int main(void)
   
4. {   
   / q- O. c  s. l! j
5.     int count = 1;
   9 t4 f  q8 O8 ?8 R# G7 B
6.     /* set LED0 pin mode to output */
   - |. Z5 v8 W9 M+ j8 S, \
7.     rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
   
8. 
   
9.     char *test_ptr;
   
10.     test_buff[10] = 1;
    
11.     while (count++)
    4 G0 @; |- b; D' h+ u1 p
12.     {
    
13.         test_ptr = rt_malloc(100);
    
14.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
    6 n) Q9 R  m4 }$ B/ r
15.         rt_thread_mdelay(500);
    
16.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);
    
17.         rt_thread_mdelay(500);
    
18.         rt_free(test_ptr);
    6 h4 n* g: t1 |0 x6 Z7 f& O
19.     }
    
20.     return RT_EOK;
    ( c+ a9 C. ^  o2 {) o' o
21. }

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/ v! A2 T: ~- r0 Y编译一下

1. Build started: Project: project
   + U9 a( F- n/ @" z* a
2. *** Using Compiler 'V5.06 update 6 (build 750)', folder: 'C:\Keil_v5\ARM\ARMCC\Bin'
   
3. Build target 'rtthread'
   
4. compiling main.c...
   , [: D: S9 J( L5 K0 K; g4 [
5. linking...
   - {4 Z3 F- Y$ E. w
6. .\board\linker_scripts\link.sct(15): warning: L6314W: No section matches pattern *(.RAM_HEAP).
   # t5 a1 A7 U4 J( _" g4 ]
7. Program Size: Code=55084 RO-data=7508 RW-data=548 ZI-data=4964  
   ! T* n( R- n& s$ w
8. Finished: 0 information, 1 warning and 0 error messages.
   
9. After Build - User command #1: fromelf --bin .\build\keil\Obj\rt-thread.axf --output rtthread.bin
   
10. ".\build\keil\Obj\rt-thread.axf" - 0 Error(s), 1 Warning(s).
    - m" z# v" c- v$ C$ Q1 \4 B0 q
11. Build Time Elapsed:  00:00:02

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有一处警告 不要紧，查看一下map文件
9 n! o; T+ E/ H; u; t6 \
) @1 h1 E5 i. A1 _' s! |

9 r, Q; n- T) l% @可以看到定义的test_buff是在地址0x20000898的位置。
- S) g8 M0 W) Y  ^
1 S: E7 @* C* S2 g4 C) T6 t  @三 总结分析
2 n6 |1 `5 F% j3 ]3 ]) H. F实验成功
. D; P3 p7 U/ b; u
TCM作为了主heap既使用rt_malloc来分配tcm区域的内存，axi_sram_malloc 来分配 axi区域的内存，但是这种方法存在一个问题，如果在使用DMA的时候，会出现问题，RT-Thread的组件默认使用了rt_malloc去申请内存，如果想正常的使用这种方法，需要更具实际情况去把组件里面的rt_malloc去替换成axi_sram_mallo。
- y% Z3 `+ P( I8 c: q$ }1 n6 t) G
AXI_SRAM做为主heap既使用rt_malloc去分配axi_sram区域的内存。如果要使用tcm区域，那么就直接定义全局变量就可以了。使用这样方法存在的问题就是无法把高速的tcm利用率最大化，优势就是就是不需要重定向RT-Thread组件里面的rt_malloc。
* Z  m, e+ N. w/ C


. b2 i  Q3 \9 G  n1 x