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
' c7 T) a! b% L6 L$ |

/ `6 @6 J* c1 S* W( v4 I

  [% ?, ^/ R5 ~7 N# t3 ~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。
8 G! r, z; n9 f2 e7 K2 u! r6 w
- f4 G* Z; C) I6 ^

6 m$ o1 Q) A; j5 s" a( `: `3 |, }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。
2 ^3 U; ~% _: C- B+ z7 F$ d7 N% ?
6 h, u& d6 G! P6 }2 H二 多RAM管理办法
. u/ S$ v! U' Z( K) c8 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
7 ~0 G" o: `( i
" S4 Q) n+ E) ]8 `

# P; \# G9 n  I之后重新生成工程。

" L; Z* X( q- M8 n7 |9 l9 `1，TCM区域做为主heap
9 ?5 h# y, G( L. a- ]0 JTCM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
6 @! E2 \* Y  T4 g5 e* {) Y
$ f( ]* c2 G8 Y

1.   第一步 修改keil连接文件link.sct  

复制代码

1.       ; *************************************************************
   
2. ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
   
3. ; *************************************************************
   
4. 
   
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
   
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   ( d. j$ n7 }- B  L# q. ^
7.    *.o (RESET, +First)
   
8.    *(InRoot$Sections)
   ! @  F4 f4 r$ r) x4 f9 W7 Q  i
9.    .ANY (+RO)
   6 V! E) L/ z$ e  G$ U+ f2 G
10.   }
    
11.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
    * h3 H; E4 y- `; |
12.    .ANY (+RW +ZI)
      j+ T* K/ A# t+ ~
13.   }
    - O$ A3 k( B/ c7 a  z
14. }

复制代码

1. 第三步 写一个axi_sram.c

复制代码

1. struct rt_memheap axi_sram_heap;
   
2. void *axi_sram_malloc(unsigned long size)
   
3. {
   ( A7 _' g1 {! j! L1 q% |
4.     return rt_memheap_alloc(&axi_sram_heap,size);
   " f% ]7 v4 J6 ^. q, D
5. }
   
6. 
   . ~5 o- ^: [$ I. ^; I) @
7. void axi_sram_free(void *ptr)
   , v) m9 |' n5 ~2 W0 k" [
8. {
   
9.     rt_memheap_free(ptr);
   ; i2 F2 C' p. n% ?5 K/ B. B
10. }
    ; \( y0 S; ^0 H3 o9 M
11. 
    - U" I! A8 E7 Y& x- n& h
12. void *axi_sram_calloc(unsigned int n,unsigned int size)
      E' a1 |  g  X2 }# t
13. {
    
14.     void* ptr = NULL;
    
15. 
    
16.     ptr = axi_sram_malloc(n * size);
    
17.     if(ptr)
    
18.     {
    
19.         memset(ptr, 0, n*size);
    0 F& B& W3 f5 H' x) D5 ^
20.     }
    ' D' ]$ o8 W, C# B9 M+ ?
21. 
    4 \% Z9 z& Z; i- h/ H" S) u4 c
22.     return ptr;
    
23. }

复制代码

1. 第四步 修改drv_common.c，增加一行axi_sram初始化的代码

复制代码

1.   #if defined(RT_USING_HEAP)
   
2.     rt_system_heap_init((void *)HEAP_BEGIN, (void *)HEAP_END);
   ( U$ S4 O8 t1 d! t7 A
3. #endif
   6 |) T2 Y/ [# L4 m
4. 
   
5.     rt_memheap_init(&axi_sram_heap,"AXISRAM",(void *)RT_AXI_SRAM_BEGIN,RT_AXI_SRAM_SIZE);   

复制代码

编写一个测试代码

1. int main(void)
   
2. {
   
3.     int count = 1;
   
4.     /* set LED0 pin mode to output */
   / T% F( B% H+ B$ T6 J5 R
5.     rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
   
6. 
   
7.     char *test_ptr;
   6 D2 G2 ?' u1 h
8. 
   9 [/ @4 @  ^2 J$ A' [
9.     while (count++)
   
10.     {
    ' P8 O$ m: V0 f( ?' Y: ^3 K  u
11.         test_ptr = axi_sram_malloc(100);
    ; g$ I2 K+ p0 Y1 [$ i
12.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
    
13.         rt_thread_mdelay(500);
    
14.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);
    7 v3 E! u% ~& ?. j
15.         rt_thread_mdelay(500);
    
16.         axi_sram_free(test_ptr);
    3 r, {* {" Z1 r$ t/ D' Y% u
17.     }
    
18.     return RT_EOK;
    ' _- F4 v7 E0 `  O; y, }  X) A% c
19. }

复制代码

编译一下
: X4 X# ]1 Q* ^) p/ G

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
   1 {) q) c4 Q) ~/ r* ?
3. ".\build\keil\Obj\rt-thread.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).
   
4. Build Time Elapsed:  00:00:08

复制代码

没有错误，没有警告，下载正常运行。

/ b/ c" @& C0 X2，AXI SRAM区域作为主heap
( y+ P0 H4 B: l( _+ A: b+ t; d9 ~. 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
/ H/ F2 u- Y- i; B! R

1.   第一步 修改keil连接文件link.sct  

复制代码

1.   ; *************************************************************
   
2. ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
   ! P7 b6 f. N3 _
3. ; *************************************************************
   
4. 
   
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
   + [+ Z# _8 U- K
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   ) u2 s8 d% V! v) o: e; l
7.    *.o (RESET, +First)
   
8.    *(InRoot$Sections)
   . q: D# F; S5 j* B  a
9.    .ANY (+RO)
   
10.   }
    
11.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
    0 ^. D7 Q; |* v  U1 l
12.    .ANY (+RW +ZI)
    
13.   }
    
14.   RW_IRAM_HEAP 0x24000000 0x00080000  {  ; RW data
    " T- C7 P+ j3 A+ Z, S; J
15.    *(.RAM_HEAP)
    * u+ q2 l+ y' G, j! n' z/ h8 h
16.   }
    
17. }

复制代码

1. 第二步 修改board.h

复制代码

1. #define STM32_SRAM_SIZE           (128)
   ' l7 K3 {3 d5 Q& c1 {3 D0 B" ]2 Z% S$ M1 _
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;
   
6. #define HEAP_BEGIN      (&Image$RW_IRAM1$ZI$Limit)
   
7. #elif __ICCARM__
   3 i7 J8 r+ y  G2 |& @9 }6 y6 D" _
8. #pragma section="CSTACK"
   - O  s9 r1 ~4 B& B0 @. j
9. #define HEAP_BEGIN      (__segment_end("CSTACK"))
   
10. #else
    
11. extern int __bss_end;
    
12. #define HEAP_BEGIN      (&__bss_end)
    * B' ]+ z3 Y/ M, k4 C6 d
13. #

复制代码

1. 第三步 修改board.h

复制代码

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)
   # M# b" T! n$ A/ j1 f0 k9 b5 T
5. //extern int Image$RW_IRAM2$ZI$Limit;
   
6. #define HEAP_BEGIN      0x24000000//(&Image$RW_IRAM1$ZI$Limit)
   , q# o; ~% M( G" z# V4 `( J) w
7. #elif __ICCARM__
   
8. #pragma section="CSTACK"
   6 y7 t4 n& s; D
9. #define HEAP_BEGIN      (__segment_end("CSTACK"))
   
10. #else
    
11. extern int __bss_end;
    / F/ u/ H5 M0 J+ p
12. #define HEAP_BEGIN      (&__bss_end)
    
13. #endif

复制代码

设置heap的起始区域是0x24000000区域的512k大小。
% M# C" C* k+ a$ l+ r$ i5 G; ]修改完毕看一下，来测试一下
8 v: r; S% J, _$ y( W
9 N  Z; l% |6 n6 R& ]! N3 j

1. #define LED0_PIN    GET_PIN(B, 10)
   " v5 O0 i0 M& `1 e7 q9 r+ A: V
2.     uint8_t test_buff[1000]= {0};
   
3. int main(void)
   $ _; ?/ J) _- I8 Q
4. {   
   
5.     int count = 1;
   
6.     /* set LED0 pin mode to output */
   0 g+ _/ y7 U8 ^$ J+ Q- s
7.     rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
   2 K* [: O. \' f+ m% q
8. 
   
9.     char *test_ptr;
   
10.     test_buff[10] = 1;
    
11.     while (count++)
    
12.     {
    
13.         test_ptr = rt_malloc(100);
    
14.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
    ' l5 ]- @7 c/ i5 B
15.         rt_thread_mdelay(500);
    
16.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);
    
17.         rt_thread_mdelay(500);
    ( ~  m- M$ K) M4 ?( z* \+ A5 u; w
18.         rt_free(test_ptr);
    " ?0 Y& G6 L# V- ^, V8 V! m2 r
19.     }
    
20.     return RT_EOK;
    
21. }

复制代码

编译一下

1. Build started: Project: project
   9 I4 @% M: A+ e8 X/ C8 }$ {
2. *** Using Compiler 'V5.06 update 6 (build 750)', folder: 'C:\Keil_v5\ARM\ARMCC\Bin'
   
3. Build target 'rtthread'
   
4. compiling main.c...
     D+ n; n+ R$ O
5. linking...
   7 X+ o( e0 B" |
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  
   ; M* ?3 H# f: {$ ^8 l
8. Finished: 0 information, 1 warning and 0 error messages.
   % j7 f4 l! t3 t' Y: H
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).
    ; A: F2 {) {8 g0 \4 Q( g
11. Build Time Elapsed:  00:00:02

复制代码

. n$ w7 T4 R) Q5 S有一处警告 不要紧，查看一下map文件
. L, _; D) L' I9 F3 S

% w/ E6 d2 N8 Q# }
可以看到定义的test_buff是在地址0x20000898的位置。
  L9 Q8 M; Q" x8 z) q; R+ K2 ?
" N% J1 g8 G$ r6 x. _1 a& I三 总结分析
实验成功
3 t, H3 i2 Z# s. k9 w  p  f; _- }
1 p. @( X7 Y0 K5 B: eTCM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。
( _. l+ y6 G" \3 l& \3 c0 I
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。
5 j! p; Z! y8 \4 h4 g
+ z) x0 B$ z. {' l9 l