一，STM32H7 RAM介绍
& p" S- N- b& A' C9 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
7 g  ]! U+ E& |/ R! f. Y7 k

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。

' P. K+ A" h1 _& ^4 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。

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。
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
6 W0 ~7 I" w1 Z! G: a" \" N' F, \; v

( {. m$ C* P/ T" J! ?1 I2 w3 L之后重新生成工程。

7 P) B7 e2 j( r4 \2 E1，TCM区域做为主heap
) Z' J+ ^+ z* ]( l6 _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

1.   第一步 修改keil连接文件link.sct  

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1.       ; *************************************************************
   8 n  C4 I0 z& [0 ]7 ~
2. ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
   
3. ; *************************************************************
   . Y% q% D4 v* B' b' G, g
4. 
   
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
     Z. u$ J7 |  T. M3 B
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   3 @0 S5 I( J, S2 t  W9 s; J0 c6 ^
7.    *.o (RESET, +First)
   
8.    *(InRoot$Sections)
   " ]) Q% P' O/ m2 u+ l$ J, q
9.    .ANY (+RO)
   3 n) Y. Q% ?1 l
10.   }
    8 Z6 J; {4 ?  C1 U. d
11.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
    
12.    .ANY (+RW +ZI)
    
13.   }
    & e, m7 ~& V+ s3 i8 W
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;
   6 \3 m- l" }, y/ |
2. void *axi_sram_malloc(unsigned long size)
   
3. {
   0 e, G! r7 t7 q6 P7 s  y
4.     return rt_memheap_alloc(&axi_sram_heap,size);
   
5. }
   
6. 
   
7. void axi_sram_free(void *ptr)
   
8. {
   
9.     rt_memheap_free(ptr);
   ) I6 d1 c4 O& H  W$ h9 C* n
10. }
    
11. 
    . P  {9 J' I7 g$ i6 x
12. void *axi_sram_calloc(unsigned int n,unsigned int size)
    
13. {
    
14.     void* ptr = NULL;
    , G5 T: L5 @/ `& x
15. 
    # X# v/ n+ A  T+ H# V% i
16.     ptr = axi_sram_malloc(n * size);
    
17.     if(ptr)
    
18.     {
    8 S% W; J' @* h; s5 }$ a, N
19.         memset(ptr, 0, n*size);
    
20.     }
    
21. 
    
22.     return ptr;
    8 l- I; p2 h9 l% m' u. T* W
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)
   ' o8 t5 ?% O1 F2 Y
2.     rt_system_heap_init((void *)HEAP_BEGIN, (void *)HEAP_END);
   . M. O' i. D# ~8 m/ h
3. #endif
   8 {8 y. }$ e$ F$ u
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
4 S  d% a6 }7 K. ^* v" r
( m5 u- C7 Y: U7 \

1. int main(void)
   
2. {
   + B4 T, q! S; t8 r- W. F( c" m
3.     int count = 1;
   
4.     /* set LED0 pin mode to output */
   6 G; v: j4 _" M
5.     rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
   # d- ~" n3 O; P, x: h* ~; P
6. 
   
7.     char *test_ptr;
   
8. 
   
9.     while (count++)
     @9 u5 h! P* Q; w( ], P( u
10.     {
    " X& V6 G; H2 T
11.         test_ptr = axi_sram_malloc(100);
    
12.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
    1 p( C/ M4 q0 g; B4 v9 e' ~0 ~- o* c
13.         rt_thread_mdelay(500);
    
14.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);
    
15.         rt_thread_mdelay(500);
    * Q) y' }: M9 I9 k  R
16.         axi_sram_free(test_ptr);
    8 h: \" |9 k1 l# ^, ^! D( w
17.     }
    
18.     return RT_EOK;
    
19. }

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编译一下

1. Program Size: Code=55136 RO-data=7508 RW-data=548 ZI-data=4060  
   
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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没有错误，没有警告，下载正常运行。
& q; u8 ]/ o, s
$ k9 y3 q9 p& t4 ?2 p4 X7 J2，AXI SRAM区域作为主heap
8 n8 o9 t  K4 U* p. bAXI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; ^4 q  T; r6 ^5 W4 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. ; *************************************************************
   
4. 
   0 s/ E/ `# ]" y) x6 X- k4 k
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
   ) a( O, B2 f: k6 j- c& w
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   
7.    *.o (RESET, +First)
   
8.    *(InRoot$Sections)
   % b) a4 ~) R# |+ F
9.    .ANY (+RO)
   % }% |4 c% {) D, Q
10.   }
    
11.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
    
12.    .ANY (+RW +ZI)
    
13.   }
    
14.   RW_IRAM_HEAP 0x24000000 0x00080000  {  ; RW data
    
15.    *(.RAM_HEAP)
    
16.   }
    $ P) E- n  q1 l# ?
17. }

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1. 第二步 修改board.h

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1. #define STM32_SRAM_SIZE           (128)
   1 x+ M% O* N; P
2. #define STM32_SRAM_END            (0x20000000 + STM32_SRAM_SIZE * 1024)
   
3. 
   
4. #if defined(__CC_ARM) || defined(__CLANG_ARM)
   
5. extern int Image$RW_IRAM1$ZI$Limit;
   8 C) K9 u  g" N& d  o  K5 U8 v
6. #define HEAP_BEGIN      (&Image$RW_IRAM1$ZI$Limit)
   / u+ {2 A/ Y/ Z
7. #elif __ICCARM__
   9 O, n5 I2 ]; \1 T: B8 [( J* h6 E
8. #pragma section="CSTACK"
   ; V7 j1 r. d7 o# x- n' @
9. #define HEAP_BEGIN      (__segment_end("CSTACK"))
   
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)
   
2. #define STM32_SRAM_END            (0x24000000 + STM32_SRAM_SIZE * 1024)
   9 W4 ]- Y, P% V8 D9 f
3. 
   
4. #if defined(__CC_ARM) || defined(__CLANG_ARM)
   
5. //extern int Image$RW_IRAM2$ZI$Limit;
   $ m8 @: O8 ~1 ^) R9 d
6. #define HEAP_BEGIN      0x24000000//(&Image$RW_IRAM1$ZI$Limit)
   5 }. |! `# I, L8 b7 H) Q5 C6 P
7. #elif __ICCARM__
   
8. #pragma section="CSTACK"
   
9. #define HEAP_BEGIN      (__segment_end("CSTACK"))
   
10. #else
    
11. extern int __bss_end;
    4 S( @( B* q, i( r
12. #define HEAP_BEGIN      (&__bss_end)
    7 P7 @0 L& e8 E3 A" G
13. #endif

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设置heap的起始区域是0x24000000区域的512k大小。
/ S9 o1 N& K6 g修改完毕看一下，来测试一下

1. #define LED0_PIN    GET_PIN(B, 10)
   
2.     uint8_t test_buff[1000]= {0};
   
3. int main(void)
     m) S  [5 _. E& q% y6 C4 S6 T) o
4. {   
   7 v/ r# z# l; G6 v* I+ ?
5.     int count = 1;
   - i% Q3 o' c: N& L7 ?4 x
6.     /* set LED0 pin mode to output */
   ' r" q; J( H2 T' T. J
7.     rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
   
8. 
   
9.     char *test_ptr;
   ) h1 h; m" H, Y) |4 O6 `' t" q
10.     test_buff[10] = 1;
    0 P9 x% o* g' J; ^
11.     while (count++)
    . o  r9 Y/ B  v/ F1 V
12.     {
    9 D7 T8 ~6 h- L3 {8 K) U
13.         test_ptr = rt_malloc(100);
    / G; g. g8 I. n! t& M: k" R
14.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
    * p' I& y3 d7 S% B
15.         rt_thread_mdelay(500);
    
16.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);
    9 L: K& P8 p  k3 r, p
17.         rt_thread_mdelay(500);
    
18.         rt_free(test_ptr);
    , Z  [2 _  a, X! C) @: p2 v4 \
19.     }
    
20.     return RT_EOK;
    0 Y# o( U9 d% I3 z
21. }

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编译一下
" N4 B' ~6 n! J

1. Build started: Project: project
   
2. *** Using Compiler 'V5.06 update 6 (build 750)', folder: 'C:\Keil_v5\ARM\ARMCC\Bin'
   " A8 P  {$ R- Z6 w" U) L
3. Build target 'rtthread'
   , {# d; }* _4 U$ d9 w- n. b3 @% ?
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.
   
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).
    : k# K" n% {- u1 O" V1 U- j
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

. s) y" D3 e3 @2 {: G' J( `

0 i) B; w' Y5 G) o1 C) `
) Y( E: z/ X( A5 `, o/ z  Y, E4 E可以看到定义的test_buff是在地址0x20000898的位置。
+ a* D% L' ^+ \, n/ M
7 H  ^- g7 p2 o" w) h. c3 i三 总结分析
1 {- Q7 ^* [( A& c实验成功
  h% s* V& C( J4 {$ M
: {2 `5 k& V* O- W! jTCM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 i5 L, r. {5 e2 \: s; d7 p
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。
/ i. i0 v9 Y2 A
9 ]3 j9 ?0 w, V6 E
; y- G" j( R& v6 ~# ]) [. N! V6 L  x
1 o3 \, i5 w" f. y/ }; V