一，STM32H7 RAM介绍
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

* i  f9 x3 U9 @
+ K# z4 U  A1 z0 ^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。

5 _  H! R. t3 ?% K. C

" n* z3 P2 y8 H: U5 h, N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。
: x3 S. G. V( d! C2 ?# T5 ?* V
+ x+ e7 i% |: H) y+ l二 多RAM管理办法
0 L, {+ _" r- A, X% cSTM32H7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

# f+ V; M1 ^4 c' C- v

' q, }' J! D9 ]3 M/ {, y之后重新生成工程。

5 h' W6 N  ^8 |; I$ N7 e6 g; M$ R1，TCM区域做为主heap
! L* c5 i: ~  Q3 Z% ?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
# y/ u/ \; p2 l7 R
' l; T8 ~9 B5 P$ i# l6 ]

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. ; *************************************************************
   % E+ L$ Q# D8 T: I$ s
4. 
   3 G% d; U; _2 D" Y& R
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
   0 ^( g) V' a4 i
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   1 `6 h$ [; p# @5 P3 {  D
7.    *.o (RESET, +First)
   8 f. B1 u. W/ Z) S9 }2 k6 M
8.    *(InRoot$Sections)
   
9.    .ANY (+RO)
   ; S0 ]) Z3 V7 [! W7 _2 R. _9 Y
10.   }
    
11.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
    
12.    .ANY (+RW +ZI)
    
13.   }
    9 H  x4 k$ h4 ?; ~- h: W! ~' E- p& u
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;
   
2. void *axi_sram_malloc(unsigned long size)
   + p3 G: c5 s# c5 f( _+ Z3 V3 h' a6 @
3. {
   
4.     return rt_memheap_alloc(&axi_sram_heap,size);
   
5. }
   5 Y& Z: }' I+ L+ M" W/ b: g# ~; ^
6. 
   ' m+ m! o  E. I; S  p6 w
7. void axi_sram_free(void *ptr)
   
8. {
   8 @$ ^* l7 D3 b- _# s+ p1 l
9.     rt_memheap_free(ptr);
   2 `+ a/ f& J3 r- a
10. }
    
11. 
    
12. void *axi_sram_calloc(unsigned int n,unsigned int size)
    6 X" `# N/ ~2 @1 r( g
13. {
    % g& ]* a6 g& K: c: W
14.     void* ptr = NULL;
    + f7 v: a+ \7 e) {. N, i5 e
15. 
    1 G7 g8 \& P' p8 C; H1 ?. }9 g, y
16.     ptr = axi_sram_malloc(n * size);
    
17.     if(ptr)
    8 H& _0 T. Z& B* {
18.     {
    
19.         memset(ptr, 0, n*size);
    ( |8 l% Q. }4 U! C  ]
20.     }
    * E# i! q: N5 u' ~2 k
21. 
    . d# c5 X& ]) W9 m0 B: [
22.     return ptr;
    / {, \4 v) i  x3 l( H$ Z; ^
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)
   
2.     rt_system_heap_init((void *)HEAP_BEGIN, (void *)HEAP_END);
   1 ^: V2 Q  T8 ]. y, c8 w3 Q
3. #endif
   
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
: l, M& r' i4 [! g# u
- n/ Q' y# b  Q- n% P1 k

1. int main(void)
   / g  G- F+ t! @3 ~
2. {
   
3.     int count = 1;
   & g' k5 n7 a  a8 f* i2 V. t
4.     /* set LED0 pin mode to output */
   + Q3 j! T3 K9 v# G( Z  D, q
5.     rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
   
6. 
   ( a6 X. ?5 `3 C  V
7.     char *test_ptr;
   # l: I4 t" P2 Q0 G$ }! r
8. 
   9 G; T: m4 r: F* q. P- f9 D
9.     while (count++)
   
10.     {
    
11.         test_ptr = axi_sram_malloc(100);
    7 i8 L" L0 h/ W* }
12.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
    
13.         rt_thread_mdelay(500);
    # b- V7 Y; o6 u, F1 r5 H, ~
14.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);
    * {* g9 W& s: N- g6 G* o% W
15.         rt_thread_mdelay(500);
    
16.         axi_sram_free(test_ptr);
    
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  
   * Y. t% I: M$ R( v5 i
2. After Build - User command #1: fromelf --bin .\build\keil\Obj\rt-thread.axf --output rtthread.bin
   ! D& v& j% F$ u  L6 Z
3. ".\build\keil\Obj\rt-thread.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).
   + i6 S. R. U; t4 o7 K3 ^
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。
; I" z' n" i7 V
2，AXI SRAM区域作为主heap
% M6 z7 X; |. f3 l9 sAXI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
: w# s# W) a1 p0 i& H! h

1.   第一步 修改keil连接文件link.sct  

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1.   ; *************************************************************
   4 f: n# P; Q% B( X, y
2. ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
   
3. ; *************************************************************
   8 V- ~" y* I$ e" U/ j: d
4. 
   
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
   8 {' q4 e4 ~) |  z5 A) _9 B* [& u
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   ! f+ E) h( F0 j( G& a
7.    *.o (RESET, +First)
   
8.    *(InRoot$Sections)
   ; o2 i9 B# o: c6 r0 a; f
9.    .ANY (+RO)
   
10.   }
    ( o6 w) W: F) u( k+ f
11.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
    
12.    .ANY (+RW +ZI)
    0 w* |, y" m; E0 D) p
13.   }
    * w9 G8 N- X7 s" F2 K) @8 u5 _" C
14.   RW_IRAM_HEAP 0x24000000 0x00080000  {  ; RW data
    
15.    *(.RAM_HEAP)
    
16.   }
    
17. }

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1. 第二步 修改board.h

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1. #define STM32_SRAM_SIZE           (128)
   * M( o: A5 W7 T# L
2. #define STM32_SRAM_END            (0x20000000 + STM32_SRAM_SIZE * 1024)
   # M, y; G4 g1 v/ L. L
3. 
   # f$ Z! C/ n, O4 Z: i
4. #if defined(__CC_ARM) || defined(__CLANG_ARM)
   9 \1 b3 w3 C' I( v6 a* o  L: E
5. extern int Image$RW_IRAM1$ZI$Limit;
   
6. #define HEAP_BEGIN      (&Image$RW_IRAM1$ZI$Limit)
   # ], T: Y+ _$ m9 R( A& n
7. #elif __ICCARM__
   & ^; ]" ~$ b9 H
8. #pragma section="CSTACK"
   
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)
   
3. 
   
4. #if defined(__CC_ARM) || defined(__CLANG_ARM)
   
5. //extern int Image$RW_IRAM2$ZI$Limit;
   
6. #define HEAP_BEGIN      0x24000000//(&Image$RW_IRAM1$ZI$Limit)
   
7. #elif __ICCARM__
   3 s5 m7 P/ [, J/ Y0 w8 ^  Y) q
8. #pragma section="CSTACK"
   8 q- l- K* R+ v) s! T4 o" N3 E
9. #define HEAP_BEGIN      (__segment_end("CSTACK"))
   / b" r) h0 ?6 @
10. #else
    
11. extern int __bss_end;
    2 T% Z5 c+ p. M3 ^
12. #define HEAP_BEGIN      (&__bss_end)
    
13. #endif

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设置heap的起始区域是0x24000000区域的512k大小。
+ {% S1 v, Z; J8 k修改完毕看一下，来测试一下
. z9 V2 L4 N) N$ b: g: m  r

1. #define LED0_PIN    GET_PIN(B, 10)
   ( [( B( A, H) Q4 ?: D7 ?
2.     uint8_t test_buff[1000]= {0};
   + o( f* e, t( g5 W+ U
3. int main(void)
   
4. {   
   
5.     int count = 1;
   
6.     /* set LED0 pin mode to output */
   : N3 r$ y4 b9 H- B% ~7 Z
7.     rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
   2 C& A5 x$ y) q' y/ w: B: Z2 e- ?: K
8. 
   
9.     char *test_ptr;
   2 |2 X% k" q8 s, n" v
10.     test_buff[10] = 1;
    % U7 B( c0 {  o* @2 [8 g
11.     while (count++)
    
12.     {
    / {% W$ ]3 T& S* G/ V
13.         test_ptr = rt_malloc(100);
    
14.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
    
15.         rt_thread_mdelay(500);
    
16.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);
    
17.         rt_thread_mdelay(500);
      h7 Z* B1 q8 o* B5 y
18.         rt_free(test_ptr);
    
19.     }
    
20.     return RT_EOK;
    9 G* d9 |" T& S2 Q& z& Y% V. Q
21. }

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编译一下
% r8 m& T# o9 k& p5 u0 q

1. Build started: Project: project
   . U4 i1 X( @! m+ s  r& s
2. *** Using Compiler 'V5.06 update 6 (build 750)', folder: 'C:\Keil_v5\ARM\ARMCC\Bin'
     f1 p& f" f. M" Y7 u  Z
3. Build target 'rtthread'
   
4. compiling main.c...
   ' @9 ]4 B/ Z6 P& |
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
   : U! W2 n5 E+ A" \2 A* E+ L
10. ".\build\keil\Obj\rt-thread.axf" - 0 Error(s), 1 Warning(s).
    
11. Build Time Elapsed:  00:00:02

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* v- Z% x* _! m3 O* |有一处警告 不要紧，查看一下map文件

, r  {9 f& V6 V( ^
, M4 k% i: _* R  ]" B可以看到定义的test_buff是在地址0x20000898的位置。

) z1 m9 L: y& K5 Z三 总结分析
" d: @" q5 C! ^& Y, c7 z, a& c实验成功
% U# Z) _: j1 N2 _, ]3 U* J
0 z$ a5 C$ K" }! BTCM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。
' Z1 h* e! w+ M" D3 M; C
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。