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
3 I' T; V/ j4 h" g! ^# W

% b. u4 ^  e4 h3 p  O/ h$ H

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。

0 @$ t5 M2 |0 R8 Z: Q. S) X7 R, z
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。
; W9 T- e7 w8 C' e
二 多RAM管理办法
0 [' u2 L. I/ q; |1 pSTM32H7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。
" ~5 v* Q) b. ~. n  \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

之后重新生成工程。

1，TCM区域做为主heap
2 v. ]) J% @2 @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

3 N/ N+ P/ B$ Z+ A: f  U- o/ [

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 ***
   & e2 `: l$ u( F# C
3. ; *************************************************************
   ( x) h7 }8 I5 D) Y' R, P2 Q
4. 
   
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
   
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   . [& R# |5 P/ `1 P$ z4 d
7.    *.o (RESET, +First)
   
8.    *(InRoot$Sections)
   
9.    .ANY (+RO)
   1 y! i1 C, ?6 x4 K" u/ j
10.   }
    , A. a1 u- }5 y% Z* a; o, w( C; U
11.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
    8 r+ ^) L8 `- W( Y! \
12.    .ANY (+RW +ZI)
    
13.   }
    * X$ x5 Q) O* E
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;
   # b" d1 S* p& f8 s- K* m( N
2. void *axi_sram_malloc(unsigned long size)
   
3. {
   6 `9 Q  U" U( H+ b
4.     return rt_memheap_alloc(&axi_sram_heap,size);
   0 Q/ J1 _1 e/ x( a
5. }
   
6. 
   ' O/ h% S$ C  J* x  P7 a
7. void axi_sram_free(void *ptr)
   
8. {
   
9.     rt_memheap_free(ptr);
   ' K3 ]6 A# I7 k9 ]) Z& t, J5 w
10. }
    
11. 
    
12. void *axi_sram_calloc(unsigned int n,unsigned int size)
    1 `0 K3 b/ _8 |5 T' g" |, ~
13. {
    % W8 ?7 E! U8 v' j  M
14.     void* ptr = NULL;
    
15. 
    , O5 h* t& Z6 U2 {7 a' y
16.     ptr = axi_sram_malloc(n * size);
    
17.     if(ptr)
    
18.     {
    . H" G" ]3 L, n
19.         memset(ptr, 0, n*size);
    
20.     }
    
21. 
    3 P8 M" C+ D+ v2 X5 }$ j
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 S3 w: l( V3 }# n, P1 ]
2.     rt_system_heap_init((void *)HEAP_BEGIN, (void *)HEAP_END);
   . G+ n' X8 Y7 @$ B. [& @
3. #endif
   ( b7 q( K9 b; r" O  A7 q
4. 
   & Q$ o* x& d* ]8 d& i
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
$ B% z# m; z* G9 _( u$ L
3 G  e/ i+ ?1 F5 ]

1. int main(void)
   
2. {
   9 t+ F! |* k) f6 P  i& l
3.     int count = 1;
   
4.     /* set LED0 pin mode to output */
   
5.     rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
   0 F! x" N: ]" `
6. 
   
7.     char *test_ptr;
   - w+ s8 I$ H; N6 E3 r( ]
8. 
   5 H& Y8 m1 V+ a3 }3 e# N9 k
9.     while (count++)
   
10.     {
    2 ~# P% _+ n: _0 H; f$ @: C! o
11.         test_ptr = axi_sram_malloc(100);
    ) ]8 c0 M' M# ]* [0 D0 [3 a
12.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
    + F3 R' x7 |& d- y. R; @2 t
13.         rt_thread_mdelay(500);
    
14.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);
    
15.         rt_thread_mdelay(500);
    # c- {7 z' c- u- e; u# h5 ]& Y
16.         axi_sram_free(test_ptr);
    
17.     }
    4 C1 `+ \1 ^( o8 C  ]( u
18.     return RT_EOK;
    
19. }

复制代码

编译一下
" n! }; R2 _# ]% |  G2 L2 S

1. Program Size: Code=55136 RO-data=7508 RW-data=548 ZI-data=4060  
   9 ^, g0 A% D7 I* u( M8 O" a* p/ h
2. After Build - User command #1: fromelf --bin .\build\keil\Obj\rt-thread.axf --output rtthread.bin
   0 k+ K7 `, G& @  [
3. ".\build\keil\Obj\rt-thread.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).
   ( K) O  }/ T6 N5 r
4. Build Time Elapsed:  00:00:08

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* \/ F' M% r9 z没有错误，没有警告，下载正常运行。

2，AXI SRAM区域作为主heap
8 |5 r7 ~# l' I: eAXI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

* q; l3 F$ o/ m* J5 V

1.   第一步 修改keil连接文件link.sct  

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1.   ; *************************************************************
   # \- u, Q/ v" a3 E& v
2. ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
   
3. ; *************************************************************
   & J+ M3 d0 f! m( S" Y1 D- w) f
4. 
   ; \, U, H$ u& q" n: z
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
   
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   
7.    *.o (RESET, +First)
   
8.    *(InRoot$Sections)
   
9.    .ANY (+RO)
   5 H" E/ [; j: y& |* K- b
10.   }
    
11.   RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
    + G  r1 V8 B6 O) u0 n- R
12.    .ANY (+RW +ZI)
    
13.   }
    
14.   RW_IRAM_HEAP 0x24000000 0x00080000  {  ; RW data
    
15.    *(.RAM_HEAP)
    
16.   }
    , {/ y7 A& G  \5 N! ]# Y; |+ A
17. }

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1. 第二步 修改board.h

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1. #define STM32_SRAM_SIZE           (128)
   2 h" g1 h: Z8 Y. {
2. #define STM32_SRAM_END            (0x20000000 + STM32_SRAM_SIZE * 1024)
   $ T4 g  B( G, ]: d  I9 H; m1 _
3. 
   ! Q: \$ e6 u0 Q9 b
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)
   % w+ l) q2 `+ B
7. #elif __ICCARM__
   
8. #pragma section="CSTACK"
   3 h  D' m$ Q. f$ m& p9 F+ V2 ]% v
9. #define HEAP_BEGIN      (__segment_end("CSTACK"))
   0 `. K' O5 ~3 [* f
10. #else
    $ i6 x) u, O( p; L
11. extern int __bss_end;
    : Z' u. d! P  r/ |( p1 z  F$ R
12. #define HEAP_BEGIN      (&__bss_end)
    ' {& h1 `6 }4 A+ E
13. #

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1. 第三步 修改board.h

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1. #define STM32_SRAM_SIZE           (512)
   1 K6 P1 {( L8 H7 n2 o* z! l/ h
2. #define STM32_SRAM_END            (0x24000000 + STM32_SRAM_SIZE * 1024)
   
3. 
   % Z9 q& Q- z' X! G! S
4. #if defined(__CC_ARM) || defined(__CLANG_ARM)
   
5. //extern int Image$RW_IRAM2$ZI$Limit;
   : |7 A& D5 W( A; \) u
6. #define HEAP_BEGIN      0x24000000//(&Image$RW_IRAM1$ZI$Limit)
   . C4 s! K$ d; H; E6 a0 w6 n* j
7. #elif __ICCARM__
   ' I  o* k$ h4 {. U2 ]
8. #pragma section="CSTACK"
   
9. #define HEAP_BEGIN      (__segment_end("CSTACK"))
   
10. #else
    
11. extern int __bss_end;
    1 o4 @) v- M2 r- F
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。
. q! O* Y4 S1 c8 {; {. L7 G4 Y修改完毕看一下，来测试一下
" A3 T0 [' d! A7 N0 ^! P

1. #define LED0_PIN    GET_PIN(B, 10)
   
2.     uint8_t test_buff[1000]= {0};
   
3. int main(void)
   ! c) i: W9 O/ k) ^' K) h' j
4. {   
   
5.     int count = 1;
   
6.     /* set LED0 pin mode to output */
   
7.     rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
     E7 \4 j0 R8 {4 O  E) W
8. 
   
9.     char *test_ptr;
   
10.     test_buff[10] = 1;
    8 C0 \! Q' d* m  V
11.     while (count++)
    
12.     {
    
13.         test_ptr = rt_malloc(100);
    % l% c2 i/ s. ^( A. g" K8 c
14.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
    
15.         rt_thread_mdelay(500);
    . N. N7 c6 g, s  p
16.         rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);
    9 s8 m* k3 B+ C: F
17.         rt_thread_mdelay(500);
    
18.         rt_free(test_ptr);
    , n% e% J/ O' y# h/ [& F- @3 b6 A" ~
19.     }
    
20.     return RT_EOK;
    
21. }

复制代码

编译一下
$ o# @, t5 p+ R$ M4 r3 C

1. Build started: Project: project
   
2. *** Using Compiler 'V5.06 update 6 (build 750)', folder: 'C:\Keil_v5\ARM\ARMCC\Bin'
   : u( I8 L- y6 F: W+ ?
3. Build target 'rtthread'
   - V6 q6 M' [5 h) [& Z4 G+ U( Q
4. compiling main.c...
   
5. linking...
     R' Z* s4 f! x/ p9 V2 f- [6 F
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.
   ) d6 S  g) S5 q/ @; a% q+ H7 c2 }
9. After Build - User command #1: fromelf --bin .\build\keil\Obj\rt-thread.axf --output rtthread.bin
   6 k4 r9 n2 {( m# N& Y
10. ".\build\keil\Obj\rt-thread.axf" - 0 Error(s), 1 Warning(s).
    3 r2 C; R  P# Q
11. Build Time Elapsed:  00:00:02

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. k8 t5 R, y* t+ Q9 l) F% c: T& g" [有一处警告 不要紧，查看一下map文件

可以看到定义的test_buff是在地址0x20000898的位置。
/ Q0 y  Z7 Y& [  q# V
三 总结分析
' {, q9 Z! u$ H& ~8 \: }实验成功
+ f' x2 ]1 Z& O. n0 r
9 Z) J' x: [. N& ?, h& PTCM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。
4 i1 D5 Y. e& R1 j
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。
' j8 f$ O$ U* i6 X1 G
* A- Q, R! T: F
" V" S. m! Q. f$ `( X