28.1 初学者重要提示
  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。
: ?* F4 w  a/ \, O* u  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。
0 `6 K; D' V) z6 R+ n  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。
" J7 [2 ~' W9 S: m$ ]28.2 简单实现方法
* b: v5 K9 w' F% V/ K28.2.1 第1步，设置DTCM
; _0 _) Q) e6 q1 y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：
4 m% c! O" W# j& {- m# K/ z6 Y
$ x4 P: G. \) C

, G$ l& E# q0 F6 i+ Y
, w$ i; r: Z) L& x: J4 s) V, ?8 b: W# q28.2.2 第2步，添加ITCM
ITCM的首地址是0x0000 0000，大小64KB：
9 r1 h/ I; D: a9 a/ Y" F7 C3 ]* o

3 [& m! |9 t, Q8 ~
28.2.3 第3步，选择在ITCM执行的代码
. L5 w& z# {, U5 F7 H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。

以APP分组为例，设置方法如下：

+ m3 g! `2 ^0 d. ?  Q1 a  j

. @. h  D& K1 n* g
1 Y8 Z$ u6 `  l! `; Y& n
/ I, ]* }  i; O, C" `* Q: kBSP分组和SEGGER/HardFault分组也设置完毕后，可以看到小雪花标识

0 a  }: J% a- B+ [2 Z" o

4 t3 i! _' k- L" U7 w8 x5 w$ P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。
9 p$ _5 }3 O# |! h

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。

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   , N9 f% K- G6 n
3. *        函 数 名: main
   : a, C2 z+ ]0 L5 ?, g* D
4. *        功能说明: 标准c程序入口。
   , X  J# Z; p7 z) S
5. *        形    参: 无
   
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   & i: P* `8 k1 n% \/ x' z% a
8. */
   " o: f- d1 @8 x4 z4 b- S9 g
9. int main(void)
   
10. {        
    + X6 B* ^' g! j; d
11.         uint32_t *SouceAddr = (uint32_t *)FLASH_BANK1_BASE;
    
12.         uint32_t *DestAddr =  (uint32_t *)D1_DTCMRAM_BASE;
    1 j9 h; {8 y5 E$ c7 R- m
13. 
    9 `7 c" J8 N& w9 l- {% A
14.         memcpy(DestAddr, SouceAddr, 0x400);
    ( Y  d7 n0 c5 _5 r6 _
15.         
    
16.         /* 设置中断向量表到ITCM里面 */
    & b$ d8 O8 f' E% r4 C5 O+ n0 I7 s
17.         SCB->VTOR = D1_DTCMRAM_BASE;
    + ]8 X$ D) |+ t1 {: |/ i+ Y
18.         
    
19.         MainRAM();
    $ K( ?0 {- D. ~# z+ n& n
20. }

复制代码

至此就设置完毕了，另外注意以下两点：

, `5 ?1 d3 V, `4 {: ^8 d: U  不限制设置分组，单独设置一个C文件也是可以的。
, N( Z# v1 h7 o0 o% B4 d6 p  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。

9 ?9 R: L- t8 N) g% X

28.3 实验例程说明（MDK）
配套例子：
9 ]( H& `+ T0 q. c2 N
V7-007_时间关键代码在ITCM执行的超简单方法

实验目的：

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。
& g7 E& s) `! Z
实验内容：

" y4 ?- R) _2 T3 E2 \系统上电后驱动了1个软件定时器，每100ms翻转一次LED2。

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。
4 A8 P! y( s; N! S
8 B6 x/ y5 H  G% Y; q3 P, X实验操作：
% b: Z2 b: \3 YK1按键按下，开启TIM6的周期性中断。
3 S. b' l3 l& ?( w% c! wK2按键按下，关闭TIM6的周期性中断。
- R1 v: y7 z! @& j7 Y9 }
上电后串口打印的信息：

波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1
  Q. a0 g' Q" T1 ?7 f8 Y
' H; X1 y7 T0 N5 m9 ~% S

- {7 [' g, R5 m" `% h' X; `
程序设计：

/ s0 [! P2 W3 P# H. t/ Q/ N, d# O1 `  系统栈大小分配：

  RAM空间用的DTCM：
& r! a6 O) N& J; a" s

0 O7 H0 ~5 E3 h& x: c
# V5 `. F% `" j: u4 k  硬件外设初始化

: M( M3 N  u$ K0 e1 B% v( q8 a硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：

4 h. M) o' a* a- h+ g

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   0 h, [' O" B- ?2 O2 H
3. *        函 数 名: bsp_Init
   3 H- O, l* j/ `$ l
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
   " ^, \; j9 @2 V! `' n7 I! |
5. *        形    参：无
   8 Q  m% r) v, u1 g1 o# o8 x2 [
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   9 u9 T) E, K( m2 `# a5 D* u
8. */
   1 w9 S* g- {* ?! a/ r* e# ?
9. void bsp_Init(void)
   
10. {
    
11.     /* 配置MPU */
    ! S( U# D8 M* J8 B) |# U9 X+ D
12.         MPU_Config();
    
13.         
    
14.         /* 使能L1 Cache */
    
15.         CPU_CACHE_Enable();
    
16. 
    # D7 B4 b9 [3 U  D
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。
    ' V8 @- ?/ y1 i5 T* O/ r
20.            - 设置NVIV优先级分组为4。
    
21.          */
    ( U6 U/ Z$ O3 f7 Y8 D- K
22.         HAL_Init();
    1 Y1 t, w9 I1 |" {9 N: W6 E$ a4 n
23. 
    
24.         /*
    
25.        配置系统时钟到400MHz
    + a, @( q! e" R! [
26.        - 切换使用HSE。
    ; p( c1 Z/ ]$ X) B: K$ v& M$ m
27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
    
28.     */
    
29.         SystemClock_Config();
    
30. 
    6 A* |# c- g) j! |
31.         /*
    % q6 F, F1 |* C; E; I' x
32.            Event Recorder：
    - a# V$ Q1 W: v
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。
    
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  
    , _: A: k4 h0 f
37.         /* 初始化EventRecorder并开启 */
    
38.         EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    
39.         EventRecorderStart();
    3 K0 X3 p  \5 D0 Y( `' A8 S+ z
40. #endif
    
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 */
    . l, d& U8 I( p1 F/ s! V
43.         bsp_InitTimer();          /* 初始化滴答定时器 */
    
44.         bsp_InitUart();        /* 初始化串口 */
    6 \$ d- u% a  X
45.         bsp_InitExtIO();        /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */        
    
46.         bsp_InitLed();            /* 初始化LED */        
    
47. }

复制代码

5 j" E, O# M* O) W6 f" }  MPU配置和Cache配置：

. U* P; i( M0 S+ u4 t- s8 K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。

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   + @! c: U! W0 a1 d6 t- g
3. *        函 数 名: MPU_Config
     p  F8 u. _  f# m1 c0 o
4. *        功能说明: 配置MPU
   
5. *        形    参: 无
   , O. a. I# i/ X* }5 \
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. static void MPU_Config( void )
   . Y* E4 W4 ?) l( b  G
10. {
    
11.         MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    * ?3 Q, i4 o( t3 C0 ?) f
12. 
    & K0 p+ j8 M: [8 z
13.         /* 禁止 MPU */
    
14.         HAL_MPU_Disable();
    
15. 
    
16.         /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
    
17.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    : U2 \: m) H( @* V, ?3 S0 ]
18.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    
19.         MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    . M2 ]0 i: h/ P7 ~) x* S, @: O4 l
20.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    
21.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    
22.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    0 u- l$ W2 V5 x# [
23.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
24.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    
25.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    ; _& \$ e( S; K5 I4 O- \/ o
26.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    * Q" E) m: \5 l% Y2 t
27.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    ! e/ ?# h; a% P0 G: S
28. 
    
29.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    ; J  J( m! Z. ~! }3 g
30.         
    
31.         
    2 |, E/ ]6 H# U& ~
32.         /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    
33.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    , y0 r  K- P' Z; Q& H' j. N# C- z
34.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    ' H$ @6 Z# ?3 j0 ^+ v: T3 e
35.         MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;        
    
36.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    4 g; u* }/ z5 K3 K9 A
37.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    ; P: H- \0 T5 ]5 a) P4 Y
38.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;        
    
39.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    - X1 R9 R8 ~% P; v, N3 P
40.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    
41.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    ( X5 ~7 l& `) r1 N! v
42.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
43.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    7 j& [; C& H. g7 M+ k0 }
44.         
    0 d: A; j1 O2 i0 G+ O' [8 p
45.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
46. 
    
47.         /*使能 MPU */
    
48.         HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    
49. }
    # ^8 k+ k3 S" u  a; F! }9 A9 }& ?
50. 
    5 M- b" `8 S7 j2 ]$ Z, F1 w5 X
51. /*
    ' k7 t  _  N  ?3 \1 {  E1 q
52. *********************************************************************************************************
    
53. *        函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    ; B& q% C! ~# v0 R$ [! B
54. *        功能说明: 使能L1 Cache
    
55. *        形    参: 无
    , Z' {/ m8 \) }' `
56. *        返 回 值: 无
    
57. *********************************************************************************************************
    
58. */
    
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    
60. {
    
61.         /* 使能 I-Cache */
    
62.         SCB_EnableICache();
    : A! j/ ^/ g" E4 f' x2 q; O4 Y# w. E; ]
63. 
    
64.         /* 使能 D-Cache */
    
65.         SCB_EnableDCache();
    
66. }

复制代码

4 Z& Z! m4 c; {# S  主功能：
9 z6 |$ P; U; ~% Q# h+ h/ O
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。
  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。
  K1按键按下，开启TIM6的周期性中断。
$ a3 T% D& ?+ H* X$ ^  K2按键按下，关闭TIM6的周期性中断。

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   : V! [; _# p. I! Z
3. *        函 数 名: main
   
4. *        功能说明: 标准c程序入口。
   : R- z$ X( [% z( B
5. *        形    参: 无
   4 k# h# p, b! ^2 w* f
6. *        返 回 值: 无
   + K: T; u( o5 y" l5 e5 b- P5 \( n
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   * y- P3 Y3 ?6 A+ q, y. y
9. int main(void)
   : i- g( G- L8 ^- N: ?$ Q" A% V
10. {        
    - {: W: _  W, m, R& K' U  k
11.         uint32_t *SouceAddr = (uint32_t *)FLASH_BANK1_BASE;
    
12.         uint32_t *DestAddr =  (uint32_t *)D1_DTCMRAM_BASE;
    
13. 
    
14.         memcpy(DestAddr, SouceAddr, 0x400);
    
15.         
    3 s7 I! c9 V# w9 Z% X
16.         /* 设置中断向量表到ITCM里面 */
    ; w: p/ \# r! E: |& N
17.         SCB->VTOR = D1_DTCMRAM_BASE;
    ) ?  w5 y7 S5 r2 L8 }. I
18.         
    9 S; g. _0 S8 m; c
19.         MainRAM();
    
20. }
    + @) M+ H3 F2 ^% Y& N. k3 K9 z7 p
21. 
    6 k/ P6 q5 Y' W; k+ z, P
22. /*
    + O# B: [' e- d0 i; X
23. *********************************************************************************************************
    ; B. b1 E% q) L0 _# [
24. *        函 数 名: MainRAM
    
25. *        功能说明: c程序入口
    
26. *        形    参: 无
    3 ?& O% r9 b, h! f! x9 Y9 O& u- h: A
27. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
    - U4 b$ s5 E* ^& u$ k( F1 x
28. *********************************************************************************************************
    
29. */
    ' J% O! A! _3 G
30. int MainRAM(void)
    6 A7 E. E; K9 n3 C! y! Z
31. {
    - j1 V9 n' J( z# z
32.         uint8_t ucKeyCode;                /* 按键代码 */
    1 T  n( C. w) u% \. z! P
33. 
    ! Q7 }  L3 H( b4 c1 B
34. 
    - b! ?* ~$ Z8 W! x7 m
35.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    
36.         
    0 ~, u% @. Y9 }6 E5 ?/ b1 e, K+ t
37.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    2 D4 U" a( g+ |* ~% P& n. u
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 */
    ' N7 l: q" Z$ J4 J0 V
41.         
    
42.         bsp_SetTIMforInt(TIM6, 10000, 2, 0);        /* 设置为10KHz频率定时器中断*/        
    " ]3 N* x" I1 ~% Q" M
43.         
    2 f% F# w/ Q  x  `2 ?
44.         /* 进入主程序循环体 */
    & _3 K% Z( ?! s' t! ]! d
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 */
    2 Q- Z9 o0 p6 F5 k+ s. @
48. 
    
49.                 /* 判断定时器超时时间 */
      i0 a4 P7 H1 V% E5 a; f
50.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    3 t3 J. [& @8 w7 G2 P: X
51.                 {
    
52.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
    
53.                         bsp_LedToggle(2);
    ) C" d4 y) s* u+ R) ~6 I
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。 */
    & E1 N8 {' B+ a/ Y0 o- N) w% ~" S9 Y
57.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    . u3 ?$ d2 j, n  C& z/ a
58.                 if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    
59.                 {
    6 l- `, U6 k1 y- A1 `  U. S
60.                         switch (ucKeyCode)
    
61.                         {
    . B6 ?* g3 R3 w$ D
62.                                 case KEY_DOWN_K1:                        /* K1键按下，开启TIM6的周期性中断*/
    
63.                                         TIM6->DIER |= TIM_IT_UPDATE;
    
64.                                         break;
    1 J* R! K& x8 q0 ]- Q1 L
65. 
    
66.                                 case KEY_DOWN_K2:                        /* K2键按下，关闭TIM6的周期性中断*/
      q, g6 H) x0 p, |5 h4 s
67.                                         TIM6->DIER &= ~TIM_IT_UPDATE;
    
68.                                         break;
    
69. 
    
70.                                 default:
    
71.                                         /* 其它的键值不处理 */
    $ ~: G! z8 k1 n+ W
72.                                         break;
    $ Y/ U6 i- k1 F* U; n9 l2 J  F
73.                         }
    
74.                 }
    6 ?0 j/ n5 y! F2 k" S
75.         }
    6 C' _, O; e9 S7 _
76. }
    ' h; z6 {+ \: Q9 _9 b! y) V3 Z% {) z
77. 
    
78. /*
    9 Z% L) f0 x, Y; p
79. *********************************************************************************************************
    
80. *        函 数 名: TIM6_DAC_IRQHandler
    
81. *        功能说明: TIM6定时中断服务程序
    + c$ F; ]# v# m. ?$ y, @/ A
82. *        返 回 值: 无
    3 l' X6 {# k. a5 _" h1 W& h+ n
83. *********************************************************************************************************
    
84. */
    ( t" b1 z$ q3 \: Q, k0 n
85. void TIM6_DAC_IRQHandler(void)
    
86. {
    3 c: w( j- ~+ {8 [* M
87.         if((TIM6->SR & TIM_FLAG_UPDATE) != RESET)
    
88.         {
    
89.                 /* 清除更新标志 */
    % H# j  W4 H/ |6 I; |. P
90.                 TIM6->SR = ~ TIM_FLAG_UPDATE;
    
91.                
    
92.                 /* 翻转FMC扩展引脚20和23脚 */
    
93.                 HC574_TogglePin(GPIO_PIN_23);
    
94.                 HC574_TogglePin(GPIO_PIN_20);
    
95.         }
    
96. }

复制代码

" ?; u: F% Q1 g. {3 [% A! ]4 L28.4 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。

7 o( u: M4 e) S" b* d' b/ `