28.1 初学者重要提示
' k0 ^3 s& I  c5 }$ {" J  学习本章节前，务必优先学习第25章，了解TCM，SRAM等五块内存区的基础知识，比较重要。
7 a4 R( n& }9 r  TCM : Tightly-Coupled Memory 紧密耦合内存 。ITCM用于指令，DTCM用于数据，特点是跟内核速度一样（400MHz），而片上RAM的速度基本都达不到这个速度（200MHz）。很多时候我们希望将需要实时性的程序和变量分别放在ITCM和DTCM里面执行，本章就是解决这个问题。
  实现方法比较简单，基于MDK的Option选项设置下即可，无需操作分散加载。使用分散加载的好处是灵活，在设置复杂工程的内存映射方面比较方便。
  实现这个功能的关键是要把所有程序都下载到Flash，系统上电后让MDK中的库函数去将所需的程序加载到RAM里面，用户不要自己去加载，太麻烦。如果用户自己去加载就得搞个bootloader加载应用程序到ITCM。这里所说的库函数是MDK里面的__main封装起来了。
28.2 简单实现方法
28.2.1 第1步，设置DTCM
4 V& a* s3 w7 t% k设置DTCM空间，前0x400大小的空间用于中断向量表，所以这里从0x20000400开始，用于各种变量需求：

+ l( c6 u$ W2 U& s

28.2.2 第2步，添加ITCM
ITCM的首地址是0x0000 0000，大小64KB：
" p* }1 \' h# u5 G, H' \

28.2.3 第3步，选择在ITCM执行的代码
右击MDK分组，选择使用ITCM，这里设置了APP分组、BSP分组和SEGGER/HardFault分组。
* u$ B# ?; R6 ?
2 e+ T6 ~( a7 \8 `  J. G& X以APP分组为例，设置方法如下：

: I; [- E3 a+ f$ o

$ m; r% j  _. f( T4 r' U
7 }# N( o5 a* X* n7 Q. K1 m& X
+ P) R% @- g) J- `, ~4 e

6 v' |/ S0 M( d) Z+ p; D% D
  _8 W* h  Y* G) E5 I
BSP分组和SEGGER/HardFault分组也设置完毕后，可以看到小雪花标识
1 c$ X3 b% O: c3 r) t$ U& W0 V

* L+ g4 x1 Y1 V" \  l0 N
* _! F" G# p% I- D而进入main函数之前的所有代码，含main函数所在的文件main.c切不要设置，这个之前的代码我们都需要在flash里面执行。这些代码仅执行一次以后不会执行，所以不用管他们，之后的所有代码都可以放在ITCM里面。

0 F% l2 W6 m- q

28.2.4 第4步，复制中断向量表到DTCM
前面三步设置完毕后，将中断向量表从flash中复制到DTCM，主要存储的DTCM地址要0x200对齐。

! o. O) X8 ]$ s& \2 d

1. /*
   ' r8 u6 Y( u/ W. f( j* J( q- K* M
2. *********************************************************************************************************
   ) e# a: b3 j* `5 @2 f% v
3. *        函 数 名: main
   
4. *        功能说明: 标准c程序入口。
   
5. *        形    参: 无
   
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   3 S2 k2 C8 A7 Q% A/ h
8. */
   % Y3 E; w8 ?8 ~! i) x
9. int main(void)
   
10. {        
    
11.         uint32_t *SouceAddr = (uint32_t *)FLASH_BANK1_BASE;
    
12.         uint32_t *DestAddr =  (uint32_t *)D1_DTCMRAM_BASE;
    
13. 
    : h0 s' }$ ~" m/ Q4 g2 Z
14.         memcpy(DestAddr, SouceAddr, 0x400);
    
15.         
    & M6 K8 m7 ^' V- h- @
16.         /* 设置中断向量表到ITCM里面 */
    3 G4 Q; g: N& T
17.         SCB->VTOR = D1_DTCMRAM_BASE;
    & r# }3 [% G+ x! ], `
18.         
    
19.         MainRAM();
    
20. }

复制代码

至此就设置完毕了，另外注意以下两点：
6 c: Q% d) T/ u% R' e8 q1 {
  不限制设置分组，单独设置一个C文件也是可以的。
' k0 J- |' f; S* |7 B& Q9 v: f3 v' [% `  如果大家将HAL_Driver分组也放在了ITCM里面，会有如下警告，这个不用管，是删除了冗余函数。
, s, q3 S& k, o) B( d

9 Z. L5 ]6 M3 d% O, ^7 z; i# [28.3 实验例程说明（MDK）
! P1 Z' @1 Z5 _' \8 W! @1 y配套例子：
: H. f) o' w# s
V7-007_时间关键代码在ITCM执行的超简单方法

7 s. O: m9 f1 ^& g实验目的：
5 d! B; j0 X7 D! f& ]
' g: D' U+ U6 X5 d2 h# V9 Z+ E' P学习时间关键代码在ITCM执行的超简单方法，同时中断向量表和变量放DTCM。

实验内容：

* E& s1 o8 t8 _2 w0 O系统上电后驱动了1个软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
8 J8 K$ {; q" Z4 j/ W% f
启动1个TIM6周期性中断，频率10KHz，在中断服务程序里面翻转FMC扩展引脚20和23。
( z2 Y7 o" K4 J
实验操作：
* ?  Y1 ~4 }" D) l* t9 P+ UK1按键按下，开启TIM6的周期性中断。
( }3 I6 T  G4 v* B8 ?K2按键按下，关闭TIM6的周期性中断。
3 @6 j# Z' g; C4 m/ R# n- _
5 I/ A; Q- d1 f& N$ L( }上电后串口打印的信息：
" P- U9 w2 G( R2 k5 x, y0 P; T
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1

5 d. N9 M9 \, h2 _- ]- ]
1 K  `1 p- h7 ]' M9 M& l# G程序设计：

( B: A! U, U7 p- W  系统栈大小分配：
2 Q  W& U% j% }9 f& q

/ [1 u. h( O7 v" i  Y1 V  RAM空间用的DTCM：

3 W( q+ r1 b" _7 g% b- w
: g! x8 K$ f0 m6 n  硬件外设初始化

4 t& f! u6 t6 K' N2 h( X: G3 h5 O硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：

3 q, B5 a" b! \) ]

1. /*
   7 V9 D4 }" V% U/ T
2. *********************************************************************************************************
     H+ w* x! @3 n8 H1 p! r  y6 a7 m$ i
3. *        函 数 名: bsp_Init
   
4. *        功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
   ; r: b: z' o0 H" W) ]7 o
5. *        形    参：无
   2 m5 Y& d. r0 e6 U
6. *        返 回 值: 无
   ' f: F( b6 p5 j, W
7. *********************************************************************************************************
   2 [- E$ Z# t( v) t& L
8. */
   # N; m6 p: n0 M+ o0 e' P
9. void bsp_Init(void)
   
10. {
    
11.     /* 配置MPU */
    
12.         MPU_Config();
    % m& v. k- T  k8 H
13.         
    " N  t- s; L, X/ C; b
14.         /* 使能L1 Cache */
    
15.         CPU_CACHE_Enable();
    
16. 
    4 u! [( A! Q* T
17.         /*
    
18.        STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
    
19.            - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
    
20.            - 设置NVIV优先级分组为4。
    
21.          */
    3 O5 d7 D1 |- u1 S' o& H
22.         HAL_Init();
    
23. 
    
24.         /*
    9 Y/ s$ H" S( x; i) M
25.        配置系统时钟到400MHz
    
26.        - 切换使用HSE。
    
27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
    
28.     */
    ) h5 D. l- m4 V' K
29.         SystemClock_Config();
    
30. 
    2 A' |5 B, \6 q' `, n& a
31.         /*
    
32.            Event Recorder：
    1 \. |  S: K" J0 y8 o
33.            - 可用于代码执行时间测量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。
      o0 j1 r3 C: ?( [
34.            - 默认不开启，如果要使能此选项，务必看V7开发板用户手册第xx章
    
35.         */        
    
36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    5 c9 }4 s3 L% `, W9 f4 N+ K
37.         /* 初始化EventRecorder并开启 */
    
38.         EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    3 Q" D+ w* w6 i: R* j
39.         EventRecorderStart();
    
40. #endif
    3 X( b# C4 @9 J& C8 a( E. K" ]4 t; P2 v
41.         
    
42.         bsp_InitKey();            /* 按键初始化，要放在滴答定时器之前，因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
    
43.         bsp_InitTimer();          /* 初始化滴答定时器 */
    - Q9 U# T3 F( y2 S
44.         bsp_InitUart();        /* 初始化串口 */
    
45.         bsp_InitExtIO();        /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */        
    ) a% V* g3 J3 V0 {
46.         bsp_InitLed();            /* 初始化LED */        
    
47. }

复制代码

& _# @) t5 w, a$ w! y+ s, L  MPU配置和Cache配置：

数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区（本例子未用到AXI SRAM）和FMC的扩展IO区。

0 L" @3 r  |8 U4 |

1. /*
   + t: _% @$ n! `4 y$ `
2. *********************************************************************************************************
   
3. *        函 数 名: MPU_Config
   
4. *        功能说明: 配置MPU
   
5. *        形    参: 无
   
6. *        返 回 值: 无
   & S  ^0 h6 M6 ?; E3 K8 S
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   1 m$ {: j6 C4 H3 F
9. static void MPU_Config( void )
   * D! \0 u- j% a4 a2 l
10. {
    
11.         MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    / X" j3 ?( G. K" f- E$ p) A+ S
12. 
    2 i6 F/ o- x3 O" s3 u( U/ G
13.         /* 禁止 MPU */
    
14.         HAL_MPU_Disable();
    ! D3 v- \1 f. W* |1 x1 E
15. 
    
16.         /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
    " K% e. @" k/ V4 Y2 X# G
17.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    + G, t3 C" A) d4 V, W8 ]
18.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    
19.         MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    
20.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    
21.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    3 a5 e$ h# H1 |- |) `( F' W
22.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    , O" K  V' A4 a$ t" B1 q
23.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
24.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    
25.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    3 A/ m  ^8 f& v; Y! R6 D$ _
26.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    " ]( C+ a% h. y7 A2 ]  c( q! V8 m
27.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    2 b; P: B6 b8 Q) T1 B
28. 
    
29.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
30.         
    
31.         
    
32.         /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    ! C* c& j$ \1 t4 v
33.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    ( L8 `9 O6 m& ~, d! Q* L  m% @6 @2 J
34.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    , K5 e, c  O4 l) F- h, b) I& p
35.         MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;        
    
36.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    9 x' @. u7 z& k- x
37.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    
38.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;        
    
39.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    / h/ L- {. W4 t7 t
40.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    9 m) Z5 o6 y* ]$ q2 T
41.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    
42.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
43.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
44.         
    
45.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    6 a! ]/ L0 i) {9 z- l4 ?
46. 
    
47.         /*使能 MPU */
    
48.         HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    1 C6 E  ?# N. ~5 w
49. }
    4 k; n, `5 C" q% q2 j
50. 
    
51. /*
    3 k3 C( F8 x& D6 P2 M
52. *********************************************************************************************************
    2 w& n( `4 X/ L  H; d2 S4 B  A
53. *        函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    ; ]- b8 s& w& ?( H
54. *        功能说明: 使能L1 Cache
    8 j. C- J2 O& V; R, [+ N
55. *        形    参: 无
    2 n# w& v& P! H% l$ V( }$ O" n; `
56. *        返 回 值: 无
    0 v; t& t" A" V$ [5 F9 O0 `- H3 D5 S
57. *********************************************************************************************************
    
58. */
    , ~) `$ b4 N, R( R$ B) F
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    7 }1 l' r( I2 M6 i0 K3 r/ y$ j% P
60. {
    
61.         /* 使能 I-Cache */
    
62.         SCB_EnableICache();
    
63. 
    # u* \0 W. F7 V% b
64.         /* 使能 D-Cache */
    
65.         SCB_EnableDCache();
    + O2 c) r5 O% t
66. }

复制代码

  主功能：

4 g8 ]" m7 a" ^/ W5 @2 o& t主程序实现如下操作：

  系统上电后驱动了1个软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
3 f8 c  x& }' \8 K, R$ ^# M  启动1个TIM6周期性中断，频率10KHz，在中断服务程序里面翻转FMC扩展引脚20和23。
; I: g! Y! d! b$ ]5 ?  K1按键按下，开启TIM6的周期性中断。
' o1 M4 D& ]0 s+ }9 x  K2按键按下，关闭TIM6的周期性中断。
$ _- O! o+ x5 G6 M- I

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   
3. *        函 数 名: main
   , @& \+ M& \. `9 q& _4 F
4. *        功能说明: 标准c程序入口。
   
5. *        形    参: 无
   
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. int main(void)
   ; b* ]" o7 W4 Q2 u+ t
10. {        
    # j5 ^# Y. `- w  t/ K2 L" f
11.         uint32_t *SouceAddr = (uint32_t *)FLASH_BANK1_BASE;
    5 P2 ?6 Z  j0 l/ `6 |' w" n
12.         uint32_t *DestAddr =  (uint32_t *)D1_DTCMRAM_BASE;
    
13. 
    + m3 m1 m* g( w
14.         memcpy(DestAddr, SouceAddr, 0x400);
    1 K% O6 M9 |/ f0 k+ t  u# }
15.         
    
16.         /* 设置中断向量表到ITCM里面 */
    6 H6 ]  ?+ l6 W2 A5 c2 }
17.         SCB->VTOR = D1_DTCMRAM_BASE;
    / p3 e6 z5 }: F. z
18.         
    8 c" e- ]1 @# }+ a9 \# c; S  M, E
19.         MainRAM();
    2 m: U& x! W3 \) C  K
20. }
    
21. 
    
22. /*
    
23. *********************************************************************************************************
    ! z! Q  i" `+ _6 R4 }
24. *        函 数 名: MainRAM
    6 D( ~% S; z% k; ]  W
25. *        功能说明: c程序入口
    
26. *        形    参: 无
    
27. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
    - m6 w1 N9 I) c0 ~
28. *********************************************************************************************************
    
29. */
    : z% \+ |  V- M" C$ F$ M8 T
30. int MainRAM(void)
    
31. {
    
32.         uint8_t ucKeyCode;                /* 按键代码 */
    
33. 
    ( Z4 N6 M3 l  g
34. 
    0 I" j7 q$ t  N0 @
35.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    ! G  e& F+ x2 x/ L
36.         
    
37.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    
38.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    
39. 
    
40.         bsp_StartAutoTimer(0, 100);        /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    ) H0 }( W: Q6 H, M$ J
41.         
    
42.         bsp_SetTIMforInt(TIM6, 10000, 2, 0);        /* 设置为10KHz频率定时器中断*/        
    
43.         
    / \/ Z5 _  p& c2 y" z
44.         /* 进入主程序循环体 */
    
45.         while (1)
    
46.         {
    
47.                 bsp_Idle();                /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */
    $ _8 W$ c: ]* L' R3 k- k- [, w
48. 
    # v7 z, B, V: b% y) o
49.                 /* 判断定时器超时时间 */
    2 J  U5 z% q$ C' A2 ]2 ^
50.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    6 E- j; r5 r, k) H+ {; @9 c
51.                 {
    
52.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
    6 s: O+ F$ @5 M! ^& b- `7 |
53.                         bsp_LedToggle(2);
    
54.                 }
    
55. 
    
56.                 /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现，我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */
    
57.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    : V4 J+ [4 \4 o+ z; J
58.                 if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    
59.                 {
    
60.                         switch (ucKeyCode)
    6 z# P' ]+ C/ [1 |/ d7 I( q
61.                         {
    
62.                                 case KEY_DOWN_K1:                        /* K1键按下，开启TIM6的周期性中断*/
    & |: g, x3 T* @' `1 D0 V  B
63.                                         TIM6->DIER |= TIM_IT_UPDATE;
    
64.                                         break;
    4 m. M: I' D8 q; k
65. 
    2 I8 f3 V  I: f  Z  Z% Y, F5 b
66.                                 case KEY_DOWN_K2:                        /* K2键按下，关闭TIM6的周期性中断*/
    
67.                                         TIM6->DIER &= ~TIM_IT_UPDATE;
      e6 t3 \8 {$ h9 a, K
68.                                         break;
    
69. 
    ! `) |- _9 k  }+ k7 P4 E
70.                                 default:
    
71.                                         /* 其它的键值不处理 */
    9 i5 G& m% p4 i$ C/ J$ [
72.                                         break;
    & R* p& q  S' a- T. _: h- `
73.                         }
    * D( T$ M8 d& t% l% e/ n3 B  d( {
74.                 }
    + i: l$ ]1 ~1 Q6 `& T( X+ N
75.         }
    5 e* t% a8 T, g. O% f4 R" Y& X- Y7 n
76. }
    
77. 
    
78. /*
    
79. *********************************************************************************************************
    % R. i. o! ?3 u% y# n( |
80. *        函 数 名: TIM6_DAC_IRQHandler
    
81. *        功能说明: TIM6定时中断服务程序
    
82. *        返 回 值: 无
    
83. *********************************************************************************************************
    
84. */
    
85. void TIM6_DAC_IRQHandler(void)
    
86. {
    
87.         if((TIM6->SR & TIM_FLAG_UPDATE) != RESET)
    
88.         {
    
89.                 /* 清除更新标志 */
    
90.                 TIM6->SR = ~ TIM_FLAG_UPDATE;
    3 l# o4 j8 z+ O( P
91.                
    
92.                 /* 翻转FMC扩展引脚20和23脚 */
    
93.                 HC574_TogglePin(GPIO_PIN_23);
      E7 Q& ^' y2 f# e$ P4 e
94.                 HC574_TogglePin(GPIO_PIN_20);
    2 f. Q' U3 d2 E2 e
95.         }
    4 ?2 l4 E0 C  O: C( S% D
96. }

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6 r8 k0 j" b6 ?) S7 ]4 s$ c% b28.4 总结
本章节就为大家交流这么多，对速度有要求的应用部分，建议使用ITCM和DTCM来达到最高性能。


2 c, s5 A5 Q" z7 a. x( C+ j
3 M6 Q3 e& ?# X4 N" A7 z