一，STM32H7 RAM介绍
3 r6 g0 ]. q2 }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
! `  u7 |$ x8 F3 d$ A, Y

5 `+ v5 q) A% s) n: _3 t

" k- e0 r$ `: ]/ D$ @# ?
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。

6 S6 s1 d  G5 J7 q2 w$ 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。
1 y- k3 i) T0 F8 A' L0 x: ~$ F
二 多RAM管理办法
1 H% T: r* B+ t6 xSTM32H7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

- B7 r: D( x2 x) e% N

, q9 a% m* y0 b0 H. r之后重新生成工程。
5 d! L0 e* \8 d
1，TCM区域做为主heap
" f$ ?2 x  ^* J: V) F$ B& C) jTCM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
) I* }# ]- U# j" k
/ {* I! U5 n# f9 j" d% ?" j5 E  j' G

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 ***
   5 L: B( f9 q; Y5 K; G" K
3. ; *************************************************************
   
4. 
   3 Y& @: |) ]( A# W
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
   
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   % C* G; t1 _+ @+ U# p  I/ T  v! \
7.    *.o (RESET, +First)
   & w( d8 w3 v6 E' ^
8.    *(InRoot$Sections)
   
9.    .ANY (+RO)
   
10.   }
    
11.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
    , b, O  K9 C# C
12.    .ANY (+RW +ZI)
    : f7 t' A5 x# i9 Y! _. @
13.   }
    4 x4 q1 V9 y# }7 ]$ r
14. }

复制代码

1. 第三步 写一个axi_sram.c

复制代码

1. struct rt_memheap axi_sram_heap;
   
2. void *axi_sram_malloc(unsigned long size)
   
3. {
   ' b1 k6 Q! O5 s) C
4.     return rt_memheap_alloc(&axi_sram_heap,size);
   
5. }
   & [; {2 z) f2 K+ C
6. 
   " @' q( q. m) Z- m2 r
7. void axi_sram_free(void *ptr)
   
8. {
   7 s4 [) H$ [! x1 P% N' @
9.     rt_memheap_free(ptr);
   # g( [5 |7 \1 z- O* H* U
10. }
    " n5 w' }$ S3 }5 B9 e( n5 Z7 t+ D
11. 
    / I1 Y) c/ N9 W0 Y1 o$ V9 U
12. void *axi_sram_calloc(unsigned int n,unsigned int size)
    
13. {
    ' u& t  A3 j* ^% D% V- U# Y; n( X# h
14.     void* ptr = NULL;
    
15. 
    0 s/ b' P0 l8 l2 ^
16.     ptr = axi_sram_malloc(n * size);
    1 ?( @% ?% {! W. M# \3 q  H
17.     if(ptr)
    / o) g8 I$ k3 [7 y
18.     {
    
19.         memset(ptr, 0, n*size);
    
20.     }
    ( h# Q# X* S, e" \7 C" ?
21. 
    
22.     return ptr;
    
23. }

复制代码

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)
   
2.     rt_system_heap_init((void *)HEAP_BEGIN, (void *)HEAP_END);
   6 O2 T& N6 b* m
3. #endif
   ( }0 B' ]8 ^+ ~! g. {
4. 
   
5.     rt_memheap_init(&axi_sram_heap,"AXISRAM",(void *)RT_AXI_SRAM_BEGIN,RT_AXI_SRAM_SIZE);   

复制代码

编写一个测试代码

1. int main(void)
   
2. {
   
3.     int count = 1;
   
4.     /* set LED0 pin mode to output */
   5 Y+ n5 J3 P' @% [2 c4 C- ~
5.     rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
   8 A. j7 b# w& n3 {' ^5 b4 l
6. 
   
7.     char *test_ptr;
   , y+ T8 a; B  K( m9 p4 C
8. 
   
9.     while (count++)
   
10.     {
    8 y6 i/ ?4 V; K0 d/ V
11.         test_ptr = axi_sram_malloc(100);
    + T3 m$ Y' x1 x8 c. _! s, }
12.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
    + [/ j' `/ I+ ?0 M; I7 n3 i
13.         rt_thread_mdelay(500);
    , c+ y- g/ |4 ]5 R
14.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);
    ( r9 l& h, m) ]+ W
15.         rt_thread_mdelay(500);
    
16.         axi_sram_free(test_ptr);
    
17.     }
    
18.     return RT_EOK;
    
19. }

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编译一下
( }4 y4 ^2 v2 x

1. Program Size: Code=55136 RO-data=7508 RW-data=548 ZI-data=4060  
   , Y$ {1 c' y. B5 H# u8 P$ 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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3 j/ |+ m2 }, H, l没有错误，没有警告，下载正常运行。

, a+ r* ^3 R9 g9 e3 @$ ^1 I0 M" e2，AXI SRAM区域作为主heap
  f! }- T8 M% m5 o0 w+ ^4 EAXI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

& y( S& Y# y" y/ L. g- D

1.   第一步 修改keil连接文件link.sct  

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1.   ; *************************************************************
   8 Z' q* z* W! ?$ q
2. ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
   + c. Y2 a& Z2 d( h5 A9 c1 r8 T4 u% |
3. ; *************************************************************
   
4. 
   8 O$ H* n- R0 @7 U+ }9 P
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
   ' ~. W' `" z/ q8 T
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   / |" a/ F9 d- U' p1 D, f( X
7.    *.o (RESET, +First)
   - j  r5 y, t. }8 Q4 D. E
8.    *(InRoot$Sections)
   
9.    .ANY (+RO)
   
10.   }
    " D" P( G+ |& ^2 @' p+ T
11.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
    
12.    .ANY (+RW +ZI)
    
13.   }
    / M! X1 @% V3 J
14.   RW_IRAM_HEAP 0x24000000 0x00080000  {  ; RW data
    5 _5 I, [6 t0 k( i. A# B
15.    *(.RAM_HEAP)
    
16.   }
    
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. 
   : }9 m* m7 t/ m  b- A' K! i
4. #if defined(__CC_ARM) || defined(__CLANG_ARM)
   , k6 p" U% Q8 _( U6 ]5 f" ]
5. extern int Image$RW_IRAM1$ZI$Limit;
   - Z0 Z+ _! v" G; U7 Z6 G1 u
6. #define HEAP_BEGIN      (&Image$RW_IRAM1$ZI$Limit)
   ! J) g+ Q" Y- f- N; x5 Q, l6 I
7. #elif __ICCARM__
   9 |9 r$ T* {+ i+ j. @7 j. C
8. #pragma section="CSTACK"
   $ k) ?$ v% \8 [
9. #define HEAP_BEGIN      (__segment_end("CSTACK"))
   
10. #else
    
11. extern int __bss_end;
    4 q; ]/ x* U$ H% d
12. #define HEAP_BEGIN      (&__bss_end)
    ' h6 ^' p, l: {/ i/ ^5 D
13. #

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1. 第三步 修改board.h

复制代码

1. #define STM32_SRAM_SIZE           (512)
   
2. #define STM32_SRAM_END            (0x24000000 + STM32_SRAM_SIZE * 1024)
   1 E- ]; Q7 k! }1 N0 e! Q1 O) ~
3. 
   * v/ _/ p  n6 L$ g! K/ L3 O" v
4. #if defined(__CC_ARM) || defined(__CLANG_ARM)
   + ]% D/ `" I; B8 k6 E8 G
5. //extern int Image$RW_IRAM2$ZI$Limit;
   : _9 Z( _/ g) t7 k" T4 x
6. #define HEAP_BEGIN      0x24000000//(&Image$RW_IRAM1$ZI$Limit)
   4 G' Q, C" i7 ?
7. #elif __ICCARM__
   
8. #pragma section="CSTACK"
   7 k  ~% Q6 K1 J% U4 ?0 \) o! D
9. #define HEAP_BEGIN      (__segment_end("CSTACK"))
   
10. #else
    
11. extern int __bss_end;
    
12. #define HEAP_BEGIN      (&__bss_end)
    
13. #endif

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设置heap的起始区域是0x24000000区域的512k大小。
: V5 T2 v' {) g* p' {修改完毕看一下，来测试一下

& I7 ?' ^" O) ^1 w. `0 y9 R; T

1. #define LED0_PIN    GET_PIN(B, 10)
   
2.     uint8_t test_buff[1000]= {0};
   
3. int main(void)
   
4. {   
   
5.     int count = 1;
   
6.     /* set LED0 pin mode to output */
   3 i8 Z; R  q1 d3 g* ~  D& e& ~. a
7.     rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
   
8. 
   
9.     char *test_ptr;
   , ]. Z; W/ l. J* B
10.     test_buff[10] = 1;
    . @, R# J' d- g
11.     while (count++)
    + U% Z# B* F& I. N5 d" M
12.     {
    1 s  J1 A' y2 K3 X! r+ |, Q# Z
13.         test_ptr = rt_malloc(100);
    : ]# ~- y5 b4 [7 A7 G) h  ^: \  p
14.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
    
15.         rt_thread_mdelay(500);
    
16.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);
    
17.         rt_thread_mdelay(500);
    ; O: \! M4 W( w! U: c
18.         rt_free(test_ptr);
    ! }$ L' h7 w0 h
19.     }
    
20.     return RT_EOK;
    ' B5 Q. S5 y+ J% m
21. }

复制代码

编译一下

1. Build started: Project: project
   ) D  Q( q! Y: L8 {8 b
2. *** Using Compiler 'V5.06 update 6 (build 750)', folder: 'C:\Keil_v5\ARM\ARMCC\Bin'
   
3. Build target 'rtthread'
   
4. compiling main.c...
   
5. linking...
   3 n# w0 \" f+ m
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  
   : O5 o6 X  _& @. t
8. Finished: 0 information, 1 warning and 0 error messages.
   ) S/ p% r- _6 l4 i3 w# K
9. After Build - User command #1: fromelf --bin .\build\keil\Obj\rt-thread.axf --output rtthread.bin
   : O1 J' N/ J4 I4 O; c+ ^3 I/ n" g
10. ".\build\keil\Obj\rt-thread.axf" - 0 Error(s), 1 Warning(s).
    
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
0 ]+ g: S: y) M

5 o) E9 n: l0 z& w, b9 Y6 |6 z
! l' X3 L) N  N7 M2 F. |9 J9 N9 x可以看到定义的test_buff是在地址0x20000898的位置。
4 ]- c3 {7 ~0 g- |1 N
" m9 S. V9 L, d: M# c5 E% g' X: E三 总结分析
实验成功
% @7 b$ a2 D" q
( @8 Q) O1 O2 M7 YTCM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。
) |0 j# I' c2 N7 E, 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。
0 L8 [# o! `* M9 M6 ~  W
# _: X3 Y  P' v" @5 S; G* L4 E6 Y0 w