一，STM32H7 RAM介绍
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
4 Z% q  `4 L/ G7 d

0 |" M9 t  v' T5 L8 B3 V
/ x, v5 C/ ~3 M+ I7 |( g

. F: @# T. r9 x3 @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。

3 h: e- w; [8 d/ p: q7 U! O5 u
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。
! t2 W0 g5 `8 z8 Z. u
. W0 B' C& y; `二 多RAM管理办法
: y0 ?, _7 e/ L& J/ O2 d! NSTM32H7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。
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
8 S2 S' |6 B! W

% {- L, t' E7 Y# y" n# X
之后重新生成工程。

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

# c3 W. G7 u) U- q9 C8 i9 ]

1.   第一步 修改keil连接文件link.sct  

复制代码

1.       ; *************************************************************
   
2. ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
   # y' ~! |2 E* s$ Z; |
3. ; *************************************************************
   
4. 
   
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
   # z: {5 R$ `1 m7 E1 k/ N
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   & q4 M# p! f& Z* Z5 Q- E) L. [. h
7.    *.o (RESET, +First)
   6 H4 b: P8 P2 H: T( m
8.    *(InRoot$Sections)
   
9.    .ANY (+RO)
   
10.   }
    & N9 G) h* Y0 H9 m- p
11.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
    
12.    .ANY (+RW +ZI)
    $ E; |& I) j7 O  N$ Y- g
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;
   
2. void *axi_sram_malloc(unsigned long size)
   
3. {
   
4.     return rt_memheap_alloc(&axi_sram_heap,size);
   5 Y: V; p  A" c3 m! d3 E
5. }
   " W6 q5 w1 b* M$ Y( u
6. 
   # j! U, _, y; w7 s, J
7. void axi_sram_free(void *ptr)
   / n, N% U' j6 o8 K
8. {
   : a- Z. j" c7 O4 E( s) Z$ g3 [6 H+ R
9.     rt_memheap_free(ptr);
   , R2 O3 [. P) V' X; E5 Z
10. }
    ' I) c: h: i; Z% z: U& {& v
11. 
    
12. void *axi_sram_calloc(unsigned int n,unsigned int size)
    + `; f% Z" E2 O7 d, B' ?6 T9 o8 f
13. {
      y5 q) p9 l6 u! W1 b1 \5 A& ?6 c% ?
14.     void* ptr = NULL;
    
15. 
    : d( I. }  {+ [' ~& I9 R
16.     ptr = axi_sram_malloc(n * size);
    1 k" M7 y0 B, V, {; Q
17.     if(ptr)
    
18.     {
    + `1 U, \3 c$ h! j4 p( U
19.         memset(ptr, 0, n*size);
    
20.     }
    # `# X: g- c  c
21. 
    9 w) e  D' \- R. @& ?! F
22.     return ptr;
    0 H8 @+ G- j! Z5 j0 Y9 S  W2 P7 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)
   . Q9 D. E4 a! n% K4 K" F, s
2.     rt_system_heap_init((void *)HEAP_BEGIN, (void *)HEAP_END);
   + i5 R0 d8 R! m) {4 a9 l' K
3. #endif
   
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)
   
2. {
   - @0 l+ s9 T- _) s: K" U, K, m5 L
3.     int count = 1;
   5 o( ~: U' z# j& d
4.     /* set LED0 pin mode to output */
   
5.     rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
   " ?8 h) H7 M% A, w
6. 
   
7.     char *test_ptr;
   
8. 
   0 p" S8 l) o$ R4 y: A+ _* ~% d
9.     while (count++)
   7 m4 ?7 y' b0 D+ |) ?0 E
10.     {
      _6 {; A! ]6 I4 j
11.         test_ptr = axi_sram_malloc(100);
    7 N+ z6 }1 y9 `! C# l( b/ n
12.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
    . J( p6 u1 J9 Z0 v
13.         rt_thread_mdelay(500);
    
14.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);
    ( Y9 o( G6 M) ]9 H6 g( n
15.         rt_thread_mdelay(500);
    
16.         axi_sram_free(test_ptr);
    
17.     }
    , c$ F$ A  k1 Z3 t
18.     return RT_EOK;
    
19. }

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& R9 I# Q* c3 ?1 J, [编译一下

1. Program Size: Code=55136 RO-data=7508 RW-data=548 ZI-data=4060  
   $ W6 v' a3 \9 O! k8 [6 h
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).
   
4. Build Time Elapsed:  00:00:08

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9 m  n0 f! ~* T, {6 u* E没有错误，没有警告，下载正常运行。

2，AXI SRAM区域作为主heap
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
+ {- `/ T9 W5 ]2 Z' S

1.   第一步 修改keil连接文件link.sct  

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1.   ; *************************************************************
   / {+ [0 P& y4 W# N) `
2. ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
   
3. ; *************************************************************
   
4. 
   - ]0 a) Z) v, ~( `
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
   # _* ?1 D$ H8 g: k% w/ S% ], x
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   
7.    *.o (RESET, +First)
   8 o, w2 V, h* e
8.    *(InRoot$Sections)
   
9.    .ANY (+RO)
   
10.   }
    
11.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
    
12.    .ANY (+RW +ZI)
    2 _6 U/ C# w4 i9 c- o" Y  ]
13.   }
    
14.   RW_IRAM_HEAP 0x24000000 0x00080000  {  ; RW data
    ; \7 A+ A1 Q. ?3 g% o5 t/ H! _
15.    *(.RAM_HEAP)
    ( h5 h7 i, P1 {2 V
16.   }
    $ T. ]& m- C* e3 X
17. }

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1. 第二步 修改board.h

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1. #define STM32_SRAM_SIZE           (128)
   ) b! o, \# J* U6 G& Q" z
2. #define STM32_SRAM_END            (0x20000000 + STM32_SRAM_SIZE * 1024)
   / n0 }- i6 Y2 L5 m' N3 G% @' W
3. 
   
4. #if defined(__CC_ARM) || defined(__CLANG_ARM)
   
5. extern int Image$RW_IRAM1$ZI$Limit;
   
6. #define HEAP_BEGIN      (&Image$RW_IRAM1$ZI$Limit)
   . c1 s! i% I. E1 C" p- H
7. #elif __ICCARM__
   7 }0 W# u( r1 o7 P" g* z
8. #pragma section="CSTACK"
   & c' M, N1 [6 l+ \
9. #define HEAP_BEGIN      (__segment_end("CSTACK"))
   ' i5 h" J: M% X+ Y3 a3 K* t* {
10. #else
    8 I1 T% U+ n$ p$ P: ?: q2 e9 s
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)
   # R# l% B" F* W; L7 ?! e
2. #define STM32_SRAM_END            (0x24000000 + STM32_SRAM_SIZE * 1024)
   
3. 
   0 }( j* @; P0 E% m+ ^' M
4. #if defined(__CC_ARM) || defined(__CLANG_ARM)
   
5. //extern int Image$RW_IRAM2$ZI$Limit;
   - w6 s. x$ g  |
6. #define HEAP_BEGIN      0x24000000//(&Image$RW_IRAM1$ZI$Limit)
   
7. #elif __ICCARM__
   5 n0 v; }& d3 q7 k
8. #pragma section="CSTACK"
   & j1 ^% ^' D9 f
9. #define HEAP_BEGIN      (__segment_end("CSTACK"))
   9 A$ z. n4 V( c8 T0 H$ f
10. #else
    
11. extern int __bss_end;
    / W3 n* K5 ~; O3 _( U; q
12. #define HEAP_BEGIN      (&__bss_end)
    / I& L3 ]3 g' F9 G7 j3 S: m7 x' ~
13. #endif

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设置heap的起始区域是0x24000000区域的512k大小。
1 r) |, B1 Y7 C" R$ l修改完毕看一下，来测试一下

! }- A! b; X# k3 @4 w2 T6 v7 e

1. #define LED0_PIN    GET_PIN(B, 10)
   . k) P' N! |& `# h: Z) w
2.     uint8_t test_buff[1000]= {0};
   
3. int main(void)
   1 G$ A5 S) ?  A# t' v
4. {   
   ( x% _, _! t1 l% M, w- s9 T
5.     int count = 1;
   
6.     /* set LED0 pin mode to output */
   ( s( E( x$ K; Y6 C3 a& P6 F) e
7.     rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
   , h, G) |' F# K( a  z3 ~) \
8. 
   6 w7 |- |5 s2 b7 X4 s
9.     char *test_ptr;
   ; j+ F$ d& Z$ _1 b$ n, B! P/ [
10.     test_buff[10] = 1;
    : n+ s/ t* F& F9 c) D: X0 s1 P
11.     while (count++)
    $ g/ I& k) j, [' h# [
12.     {
    
13.         test_ptr = rt_malloc(100);
    / b$ J2 ?% }$ z* ]! m) ~
14.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
    & ?. N1 u8 J3 }3 w: O
15.         rt_thread_mdelay(500);
    1 D6 n9 ]7 b0 G  u0 {7 h3 ]
16.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);
    9 c7 v( Z- E* R6 j& |6 W" S
17.         rt_thread_mdelay(500);
    
18.         rt_free(test_ptr);
    
19.     }
    - J/ Y( l' ~, o" X" o
20.     return RT_EOK;
    
21. }

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编译一下

1. Build started: Project: project
   
2. *** Using Compiler 'V5.06 update 6 (build 750)', folder: 'C:\Keil_v5\ARM\ARMCC\Bin'
   
3. Build target 'rtthread'
   ! c9 _" I+ t  \7 \3 T  }' c3 F/ H
4. compiling main.c...
   
5. linking...
   
6. .\board\linker_scripts\link.sct(15): warning: L6314W: No section matches pattern *(.RAM_HEAP).
   
7. Program Size: Code=55084 RO-data=7508 RW-data=548 ZI-data=4964  
   
8. Finished: 0 information, 1 warning and 0 error messages.
   : _% f( U) D0 h& ~* l6 l7 C5 |
9. After Build - User command #1: fromelf --bin .\build\keil\Obj\rt-thread.axf --output rtthread.bin
   ' y8 {8 L# u4 {- K
10. ".\build\keil\Obj\rt-thread.axf" - 0 Error(s), 1 Warning(s).
    , v! g' B& C8 b' `* @9 n
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
3 n; X3 e% Z1 P, G- `, ^

* ^- O& _, k% z: p' {% S5 \
' h7 Z8 M# B4 c2 B可以看到定义的test_buff是在地址0x20000898的位置。

# m4 [) {- W4 M4 ?三 总结分析
( [' Y9 j5 V9 v* A# a! l实验成功
$ \: t& l  M6 ]+ G. P, `6 q
* x2 h. c, V5 FTCM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。

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。

! d$ V9 A- T1 Q
5 }  E1 z& F9 p
0 N  r8 \% f" n" s1 Q6 ~