25.1 初学者重要提示 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,而片上RAM的速度基本都达不到这个速度。! s2 v! a8 W6 w# `& N) Y 特别注意本章25.5小节里面各块RAM的DMA操作问题。! ^% [5 S" z4 B+ [3 e & H0 R$ ?0 D' R) J, | 25.2 各块RAM在总线中的位置 这个知识点在前面章节做过介绍,本章再次梳理下这个知识点。 V* t9 D7 ^4 [ 这个图可以方便识别总线所外挂的外设,共分为三个域:D1 Domain,D2 Domain和D3 Domain。 1、 ITCM和DTCM 这两个是直连CPU的。 2、 D1 Domain$ @" V4 l- d! V/ ^- M D1域中的各个外设是挂在64位A**线组成6*7的矩阵上。0 U! A6 q/ ]5 t/ J: Z# U7 G( U+ f 6个从接口端ASIB1到ASIB63 z- y- n! | m/ [" X 外接的主控是LTDC,DMA2D,MDMA,SDMMC1,AXIM和D2-to-D1 AHB 总线。0 R( H! l" q: n% B 2 F# a( X* x$ E 7个主接口端AMIB1到AMIB7: x3 W1 J8 g9 @ 外接的从设备是AHB3总线,Flash A,Flash B,FMC总线,QSPI和AXI SRAM。另外AHB3也是由A**线分支出来的,然后再由AHB3分支出APB3总线。 6 W& f! S# q% |" ~ 3、 D2 Domain D2域的各个外设是挂在32位AHB总线组成10*9的矩阵上。7 }' p2 h' J: J0 D7 L6 ` 10个从接口 外接的主控是D1-to-D2 AHB 总线,AHBP总线,DMA1,DMA2,Ethernet MAC,SDMMC2,USB HS1和USB HS2。 # ?3 v# D. x* \& a0 y 9个主接口& }) s+ o4 f+ x2 o& T3 X4 R5 f+ ? 外接的从设备是SRAM1,SRMA2,SRAM3,AHB1,AHB2,APB1,APB2,D2-to-D1 AHB总线和D2-to-D3 AHB总线。2 C( |4 K2 g! ]5 G+ [3 V# m# K 4、 D3 Domain0 C6 g# x& ^9 v% g* I( N/ w7 D ( i! U! `( A( g3 M D3域的各个外设是挂在32位AHB总线组成3*2的矩阵上。& Z( N9 g0 P6 C1 S* b 3个从接口 外接的主控D1-to-D3 AHB总线,D2-to-D3 AHB总线和BDMA。 2个主接口( \+ C) g* f3 `) n) q" T" E7 b5 ~ 外接的从设备是AHB4,SRAM4和Bckp SRAM。另外AHB4也是这个总线矩阵分支出来的,然后再由AHB4分支出APB4总线 25.3 各块RAM特性! k0 i L9 a9 o: s) K 各块RAM的特性对比如下,特别注意他们支持的最大速度和容量大小。( m) V/ d B% d4 J: [ : L- D9 h! ]% E) r5 \ TCM区 TCM : Tightly-Coupled Memory 紧密耦合内存 。ITCM用于运行指令,也就是程序代码,DTCM用于数据存取,特点是跟内核速度一样,而片上RAM的速度基本都达不到这个速度,所以有降频处理。 速度:400MHz。 DTCM地址:0x2000 0000,大小128KB。 2 n+ P$ S' i3 K% B, P# q9 i ITCM地址:0x0000 0000,大小64KB。: ~! S" C6 I) F' g$ } 9 E2 q8 g) b- O. J# q8 s AXI SRAM区- c5 E$ C0 \9 s) [$ L, }/ d' ` 位于D1域,数据带宽是64bit,挂在A**线上。除了D3域中的BDMB主控不能访问,其它都可以访问此RAM区。 ' t; _! ~4 Q* |7 R 速度:200MHz。 2 s+ `4 h3 p6 { 地址:0x2400 0000,大小512KB。 & c( q" A/ ~1 U 用途:用途不限,可以用于用户应用数据存储或者LCD显存。$ b% Q! L, p, `. m. q& v; J5 J 7 A+ C+ c; P; e4 ^# u( y9 a SRAM1,SRAM2和SRAM3区" g0 @) H. C6 X' R/ W 位于D2域,数据带宽是32bit,挂在AHB总线上。除了D3域中的BDMB主控不能访问这三块SRAM,其它都可以访问这几个RAM区。 ! w' G4 G( R- v4 L1 X 速度:200MHz。4 @1 p$ y: c0 E$ n6 h& p 2 {& f/ ]3 Y! s6 w SRAM1:地址0x3000 0000,大小128KB,用途不限,可用于D2域中的DMA缓冲,也可以当D1域断电后用于运行程序代码。4 l1 E# P5 c) y# b2 A6 b7 U SRAM2:地址0x3002 0000,大小128KB,用途不限,可用于D2域中的DMA缓冲,也可以用于用户数据存取。4 a$ x% o& m Y, O/ t' z 9 u# i$ e( w* _3 ] SRAM3:地址0x3004 0000,大小32KB,用途不限,主要用于以太网和USB的缓冲。, ^- W3 X/ C _" ?# A 5 l7 k2 \5 W3 a2 I: t0 y SRAM4区7 g5 J+ `0 G a$ Y2 F" {0 x 位于D3域,数据带宽是32bit,挂在AHB总线上,大部分主控都能访这块SRAM区。 速度:200MHz。. D' x# v3 F2 G4 G: P ) Y9 z( z" J) K7 E" @% X# T5 T$ E 地址:0x3800 0000,大小64KB。 8 o8 d/ R% x& c( E' B. g: n 用途:用途不限,可以用于D3域中的DMA缓冲,也可以当D1和D2域进入DStandby待机方式后,继续保存用户数据。& L9 {5 f, T6 G# B% s& p& q 9 X! u @7 M' o" d2 J& q Backup SRAM区 j; F8 @; x( w- j 备份RAM区,位于D3域,数据带宽是32bit,挂在AHB总线上,大部分主控都能访问这块SRAM区。 4 u2 r8 P1 O/ { 速度:200MHz。 地址:0x3880 0000,大小4KB。8 J- V1 r& ^6 [7 z* J& ^* q! H! i 用途:用途不限,主要用于系统进入低功耗模式后,继续保存数据(Vbat引脚外接电池)。' c N+ i( r, o1 o8 b: C 6 X% X# b+ p* v. n& i I" o 25.4 各块RAM的时钟问题6 Q3 A% Z0 ^. g# G 正常情况下,系统上电后,CPU要访问的外设是需要使能对应的时钟位,但是下面这几个,CPU上电即可访问,而且芯片没有对应的寄存器使能位。7 P; r" ~ G% ~ F- f' l . o% S# `( e/ j0 L9 t$ a 也就是说AXI SRAM,SRAM4,ITCM和DTCM可以在上电后直接使用。而SRAM1,SRAM2,SRAM3是需要使能的,但是实际测试发现,不使能也可以正常使用。不过,建议用到时候开启下时钟,防止意想不到的问题发生。 对于V7板子配套的例子,在bsp.c文件的函数SystemClock_Config末尾做了个条件编译,大家可以根据需要来开启这三个时钟: |. m9 S# }4 i; Q' j$ ^
25.5 各块RAM的DMA问题. E& K6 L; x- h- B& Z' P i4 o1 F8 f' o 了解这个问题之前,要先看下面的Bus Master总线主控端和Bus Slave设备端的控制互联: 加粗字体是64位总线(ITCM,DTCM,Flash A,Flash,AXI SRAM,FMC等),普通字体是32位总线。3 A; C; G) u2 O6 K 访问通路(每个小方块里面的字符)6 s& R: V. [' Q7 t2 Z 任何有数字的表示有访问通路。! t( f5 @6 Y. Q) |* h 短横杠“-”表示不可访问。 有灰色阴影的表示有实用价值的访问通路。 表格中具体数值所代表的含义/ F' {. c* S. E3 i5 ? D=direct, ( G7 @* i4 V( y# {5 }& T 1=via AXI bus matrix, 3 o5 F4 b1 N& d' }" V0 L! Z 2=via AHB bus matrix in D2,) F; }, l! {- {/ A, a( G8 ~ 4 l3 [& S, d2 n 3=via AHB bus matrix in D3,2 N2 n% M. E0 j- q. N) P9 d ! \2 {5 G; a* _+ }' k @6 M4 W, Y/ z 4=via AHB/APB bridge in D1,# o8 o$ o+ Z" } 5=via AHB/APB bridge in D2,- h* C- s1 }2 G 6=via AHB/APB bridge in D3,1 Q( r) U! F2 j2 K! d8 [' C2 B: x 7=via AHBS bus of Cortex-M7,: y9 M0 }- O" w$ Q2 V 2 ~# X. U7 }& ~0 w 多个数值组合 = 互连路径以数字的顺序经过多个矩阵或/和桥。 总线访问类型' ^* a% E1 [4 ^$ c ] 普通字体表示32位总线。, T) o/ Y& L# u) | q+ ^6 F" q 斜体表示32位总线主机端/ 64位总线从机端。 - t3 L. f* c; j( p% ~) \, i2 V( y 粗体表示64位总线。 通过这个总线互联图,要了解到下面三个重要知识点:/ T, \2 I6 k1 N" _- I " V# M% ?3 s" v DTCM和ITCM不支持DMA1,DMA2和BDMA,仅支持MDMA。 AXI SRAM,SRAM1,SRAM2,SRAM3不支持BDMA,支持MDMA,DMA1和DMA2。 SRAM4支持所有DMA,即MDMA,DMA1,DMA2和BDMA。" w4 U" I$ a N/ E: H 25.6 实际工程推荐的RAM分配方案 鉴于DTCM是400MHz的,而其它的RAM都是200MHz,推荐工程的主RAM空间采用TCM,而其它需要大RAM或者DMA的场合,使用剩余RAM空间。3 B7 D) z" i/ R) _ 本教程配套的例子基本都是采用的这个方案,让TCM的性能得到最大发挥。 8 p5 N- c$ n* K$ e 25.7 总结 本章节就为大家讲解这么多,通过本章节主要是为后面三个章节的学习做铺垫。 * E$ g% E G$ I* v( p4 e- X G( B, b ) R/ M5 a- z9 S" A* U) B |
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