一，STM32H7 RAM介绍
5 O" \# A7 B! y6 Q! e' [' A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
8 ^& g1 Z" N0 N0 s

  E7 a; I; w, k% s
, V3 T4 X2 S# A) [8 d* Y! B8 n; t

1 x, G" I/ C0 k' m1 Y
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。
, Q) v5 m; k& Q. Q% n* a, I# O

4 @' O/ f; {8 w7 Q. r( P
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。
) C$ X2 @& I& {0 |) P% D
- X3 f# M4 {+ @- H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

; r* b3 J7 F1 T% r
之后重新生成工程。

! S7 ~6 C% k2 `, l0 ^; }1，TCM区域做为主heap
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
$ ~5 ~4 i& f6 d# T
3 I  I* D  x, v* _

1.   第一步 修改keil连接文件link.sct  

复制代码

1.       ; *************************************************************
   # L. a; s0 g, ?: h. ~9 c
2. ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
     M1 |3 k! H2 w2 j3 i2 P: ?" q
3. ; *************************************************************
   + y; k( H% h& F: w1 k: l" ~
4. 
   
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
   2 w3 n4 C* \; h
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   
7.    *.o (RESET, +First)
   6 q5 l) l% u9 n+ O3 Q7 X- d0 z
8.    *(InRoot$Sections)
   
9.    .ANY (+RO)
   
10.   }
    
11.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
    
12.    .ANY (+RW +ZI)
    
13.   }
    + U, H" Q  }/ _; 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;
   
2. void *axi_sram_malloc(unsigned long size)
   
3. {
   
4.     return rt_memheap_alloc(&axi_sram_heap,size);
   8 Q$ K' N& k8 ?
5. }
   - p/ }# D" t6 Y7 `9 u# X( l
6. 
   
7. void axi_sram_free(void *ptr)
   
8. {
   
9.     rt_memheap_free(ptr);
     }$ C2 ?: ^8 Y; t: k8 v: d
10. }
    ! k8 x+ E) ]2 c; g8 P2 ~" ]& J
11. 
    1 `" s7 _5 R6 U, F3 [
12. void *axi_sram_calloc(unsigned int n,unsigned int size)
    ! D2 N$ g. e; P( Z
13. {
    
14.     void* ptr = NULL;
    
15. 
    , _: ]: E+ }) X* x# V# `6 D
16.     ptr = axi_sram_malloc(n * size);
    4 C, i2 [( q/ W" o2 A
17.     if(ptr)
    
18.     {
    
19.         memset(ptr, 0, n*size);
    
20.     }
    
21. 
    
22.     return ptr;
    : M# {3 m3 e% x' L
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)
   * b: n: Q$ s8 Z1 o/ m+ J. h  ?+ m
2.     rt_system_heap_init((void *)HEAP_BEGIN, (void *)HEAP_END);
   
3. #endif
   
4. 
   0 m! X/ ?! `1 s$ Y
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
" K- e) c- h( b8 `) E  W3 f

1. int main(void)
   
2. {
   
3.     int count = 1;
   
4.     /* set LED0 pin mode to output */
   " t; ?% @( }- K& x0 U( v
5.     rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
   
6. 
   
7.     char *test_ptr;
   
8. 
   0 p& P- J2 P) L% f. V( ?# I
9.     while (count++)
   
10.     {
    - ~) X: K3 j+ }. e1 T3 f
11.         test_ptr = axi_sram_malloc(100);
    ; L) }; I' K# o9 F
12.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
    
13.         rt_thread_mdelay(500);
    2 |& `: z& i* F. ]
14.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);
    
15.         rt_thread_mdelay(500);
    9 V* h+ S% l# B9 s( ^
16.         axi_sram_free(test_ptr);
    / }  U& y. r% o$ u' x
17.     }
    
18.     return RT_EOK;
    
19. }

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编译一下
% G, b. w2 y% {' B) {

1. Program Size: Code=55136 RO-data=7508 RW-data=548 ZI-data=4060  
   * C1 Y; _0 P& k$ e4 V7 P
2. After Build - User command #1: fromelf --bin .\build\keil\Obj\rt-thread.axf --output rtthread.bin
   $ j# M4 {, v: U" W7 s
3. ".\build\keil\Obj\rt-thread.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).
   
4. Build Time Elapsed:  00:00:08

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: U' R2 o9 d) |! V) m没有错误，没有警告，下载正常运行。
; P) z8 t, y4 b" }
9 `5 D. g9 S" X# M( \! r  i2，AXI SRAM区域作为主heap
AXI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

$ K1 C8 _+ D, d- a% C

1.   第一步 修改keil连接文件link.sct  

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1.   ; *************************************************************
   : `( t4 W( k  P3 L
2. ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
   / ?$ q/ g6 A; n6 t
3. ; *************************************************************
   ! a4 a- l+ ^  U3 Z
4. 
   ; U2 Q/ {0 L+ d6 @# _4 O
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
   1 w1 `" Q8 T( H& m( D& h9 J" b
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   & Z1 ^7 d& j1 u8 l8 l' o- r  @: M
7.    *.o (RESET, +First)
   
8.    *(InRoot$Sections)
   " S. R1 t7 z/ }' @' n3 z  o
9.    .ANY (+RO)
   
10.   }
    
11.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
    
12.    .ANY (+RW +ZI)
    
13.   }
    
14.   RW_IRAM_HEAP 0x24000000 0x00080000  {  ; RW data
    
15.    *(.RAM_HEAP)
    9 m- B) g& w' B7 z
16.   }
    
17. }

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1. 第二步 修改board.h

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1. #define STM32_SRAM_SIZE           (128)
   , I4 N+ s& u  h  d& U- T
2. #define STM32_SRAM_END            (0x20000000 + STM32_SRAM_SIZE * 1024)
   
3. 
   5 `8 r+ t' ^+ B! T
4. #if defined(__CC_ARM) || defined(__CLANG_ARM)
   9 b6 z. ^4 s" _; K: F# r3 e& O
5. extern int Image$RW_IRAM1$ZI$Limit;
   
6. #define HEAP_BEGIN      (&Image$RW_IRAM1$ZI$Limit)
   4 A2 i7 F4 O* q5 e, l
7. #elif __ICCARM__
   4 z2 `" N2 v3 [( e5 t( {% W7 W
8. #pragma section="CSTACK"
   
9. #define HEAP_BEGIN      (__segment_end("CSTACK"))
   - c: B- j: b9 ~/ m9 |- q. s, l
10. #else
    / q1 R+ n( B+ i8 L! {( M2 }5 w
11. extern int __bss_end;
    8 L3 P& }8 L+ q4 R
12. #define HEAP_BEGIN      (&__bss_end)
    $ ~* S, @4 Z7 v
13. #

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1. 第三步 修改board.h

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1. #define STM32_SRAM_SIZE           (512)
   ! |4 W# V, \  E' W& j, C- h
2. #define STM32_SRAM_END            (0x24000000 + STM32_SRAM_SIZE * 1024)
   
3. 
   ' M. [2 ^' w' }  N3 m/ k
4. #if defined(__CC_ARM) || defined(__CLANG_ARM)
   
5. //extern int Image$RW_IRAM2$ZI$Limit;
   * P5 ?; x" s2 t8 [8 l0 i- C3 Q
6. #define HEAP_BEGIN      0x24000000//(&Image$RW_IRAM1$ZI$Limit)
   0 e* `2 |( A% j
7. #elif __ICCARM__
   3 a! C3 K) Y+ ~2 s) h/ f- K
8. #pragma section="CSTACK"
   
9. #define HEAP_BEGIN      (__segment_end("CSTACK"))
   
10. #else
    
11. extern int __bss_end;
    - @' m7 s/ V" I' M# p& `
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。
修改完毕看一下，来测试一下
& S& M# x2 f& D2 y
+ n0 k% l4 g- q; @

1. #define LED0_PIN    GET_PIN(B, 10)
   
2.     uint8_t test_buff[1000]= {0};
   1 G) t% q, u& V2 }1 a$ ^
3. int main(void)
   
4. {   
   ( C+ ?3 t! \7 ?) U) m* {8 y, c
5.     int count = 1;
   % n' n5 ]$ J, d) O- `6 l
6.     /* set LED0 pin mode to output */
   
7.     rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
   ; H. z  p1 q  k6 z6 @5 U+ f6 g
8. 
   ! U0 P7 C- q$ K% T
9.     char *test_ptr;
   
10.     test_buff[10] = 1;
    4 R: C3 i+ s$ P5 O) b
11.     while (count++)
    ( T) W) X: d: E9 F, |( K! ^
12.     {
    
13.         test_ptr = rt_malloc(100);
    6 n. V& J8 f2 n$ R" m8 @$ ^& w
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);
    5 {0 |6 @4 L5 d2 Z
18.         rt_free(test_ptr);
    
19.     }
    7 o! g. s5 b6 T- N5 ?( y
20.     return RT_EOK;
    3 f7 U# ?; v5 U) ?2 p1 B
21. }

复制代码

编译一下

1. Build started: Project: project
   
2. *** Using Compiler 'V5.06 update 6 (build 750)', folder: 'C:\Keil_v5\ARM\ARMCC\Bin'
   
3. Build target 'rtthread'
   
4. compiling main.c...
   
5. linking...
   7 o. h( U; X  n' T
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
   ( p( m5 ^5 d: x1 b: }8 Z8 V# e8 J
10. ".\build\keil\Obj\rt-thread.axf" - 0 Error(s), 1 Warning(s).
    ( \2 I5 O2 B1 X& T" V0 ~+ c
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
' f, w0 i/ c. o3 p

. Z+ J+ W6 b0 N
2 @, ^! S, S& _! R% ?5 V9 ~可以看到定义的test_buff是在地址0x20000898的位置。
9 ^5 ?9 k! s3 N; g
三 总结分析
, T( c7 C5 Z; n+ C& U实验成功

) u  s6 y* D; j4 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。

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。
+ O/ S) Z6 O! B4 r! G" r: c( D+ P* b
+ }; U# T" _" e" @
7 y: j$ ]7 a! L0 k1 A