AN5024：如何利用STM32F413/F423系列SRAM的性能优势

数据摘要

前言
在嵌入式设计中，对大量数据的需求不断增加。存储器（特别是RAM）已成为十分宝贵的资 源，了解该存储器的最佳使用方式是获得最佳性能的关键所在。 本应用笔记旨在帮助用户通过研究不同场景，从STM32F413/F423微控制器的更高SRAM性能 和更低功耗中获益。
主要目标是介绍架构设计和系统模块功能，可以对它们进行调整以优化应用。


1 STM32F413/F423系统架构概述
优化系统性能的第一步是了解系统的高层架构。
图 1显示了STM32F4系列的简化框图。

1.1 STM32F413/F423内核总线
STM32F413/F423器件基于带有FPU（浮点单元）内核的Cortex®-M4内核，它使用哈佛体系 结构，结合存储器映射总线。
总线矩阵提供从主设备到从设备的访问，可实现并发访问和高效运行。
• I-bus：内核用来从包含代码的存储器（内部闪存/SRAM）取指令的指令总线。
• D-bus：内核用来进行文字加载和对/从包含代码或数据的存储器（内部闪存/SRAM）进 行调试访问的数据总线。
• S-Bus：内核用来访问外设或SRAM中数据的系统总线。也可通过该总线取指令。该总线 的访问目标是内部SRAM，AHB 1外设包括APB外设和AHB2外设。


1.2 嵌入式SRAM
STM32F413/F423具有320 K字节SRAM。 该内置SRAM分为两块：
• 映射到地址0x2000_0000的SRAM1，所有AHB主设备均可访问。
• 映射到地址0x2004_0000的SRAM2，所有AHB主设备均可访问。 在STM32F413/F423中，可按以下方式访问SRAM2：
• 可通过I-Code总线取指令。通过D-Code总线执行数据访问。
• 可通过系统总线取指令和访问数据。
• 数据访问是别名。指令访问不是别名。
独立总线在加载或存储指令时十分有用，因为可以同时取指令和访问数据，无需插入总线矩 阵仲裁。
当SRAM2被映射到地址范围0x1000 0000至0x1000 FFFF时，CPU可通过I-bus和D-bus访问 SRAM2存储器。
系统总线的访问周期时间取决于访问类型：
• 系统总线数据访问不会增加内核的延时。
• 指令访问会增加一个等待状态的内核延时。 将代码和数据存入两个SRAM块有助于提高并行能力和整体性能。
注： 对于典型应用，通过在SRAM2中插入关键代码和在SRAM1中插入数据和堆栈可获得最佳性 能。

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