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STM32H7的TCM,SRAM等五块内存基础知识

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flyingstar 发布时间:2025-3-26 10:13
本文为大家介绍STM32H7带的ITCM,DTCM,AXI SRAM,SRAM1,SRAM2,SRAM3,SRAM4和备份SRAM的基础知识。& j6 y4 ^. W3 y! C
7 d/ O$ e9 N7 t0 b
![TCM_02.png](http://uphotos.eepw.com.cn/jobs/pics/1741253722489722.png "1741253722489722.png"); z2 d: t/ {2 k: @8 O4 k6 g# d+ y( b

- a# {/ v3 r% q上图可以方便识别总线所外挂的外设,共分为三个域:D1 Domain,D2 Domain和D3 Domain。; N  `( M$ N6 R, \# p( ?' l
/ Z1 i3 ^7 _8 N
1、  ITCM和DTCM+ s. x7 C9 G6 Y! l

6 k& K2 D! ]7 k/ n0 ]. `. f  [这两个是直连CPU的。  e3 \9 D, o! ^7 P! e  A" {* P
- }7 h5 X7 }( ], P& R0 U
2、  D1 Domain
1 g5 E  k3 o2 A/ Y7 e! Z) P+ M- T) j4 m4 V9 |
D1域中的各个外设是挂在64位A**线组成6*7的矩阵上。9 v, D0 ?, ^1 B8 n8 ?

+ j; `8 J3 v5 I6 L/ s: \6个从接口端ASIB1到ASIB6,外接的主控是LTDC,DMA2D,MDMA,SDMMC1,AXIM和D2-to-D1 AHB 总线。$ I+ [9 B8 Y* ]& Y5 U. T

0 R4 m9 M* ?2 R# f7个主接口端AMIB1到AMIB7,外接的从设备是AHB3总线,Flash A,Flash B,FMC总线,QSPI和AXI SRAM。另外AHB3也是由A**线分支出来的,然后再由AHB3分支出APB3总线。" V/ |: O: l/ F# l7 t

! t/ s8 Z  N- _) v1 f" {4 B' I3、  D2 Domain& d1 Y1 w5 S! Z" X; Q, K+ Q2 d! x

4 N# ?( X* |; e9 ^$ E# dD2域的各个外设是挂在32位AHB总线组成10*9的矩阵上。
: ]/ o2 d; j* s: S  R; c* d' {
- _4 z0 W+ q. ~( |. Q10个从接口,外接的主控是D1-to-D2 AHB 总线,AHBP总线,DMA1,DMA2,Ethernet MAC,SDMMC2,USB HS1和USB HS2。# g2 M( p2 u* p- q; G

2 R% `; Y* }  l( J  G3 b9个主接口,外接的从设备是SRAM1,SRMA2,SRAM3,AHB1,AHB2,APB1,APB2,D2-to-D1 AHB总线和D2-to-D3 AHB总线。& V% _* n; [$ y+ i$ l

; n3 ?5 |2 g% M% Y2 `: d3 o$ j4、  D3 Domain
) f2 n8 R6 O" h+ V/ ], ~) B1 D* f
; V# {6 D  b  W3 G% i6 Y1 D9 aD3域的各个外设是挂在32位AHB总线组成3*2的矩阵上。& j+ A, _! `: D6 L' l2 W# u. b& H% s$ ^2 v
% N, C( G  K7 G6 T
3个从接口,外接的主控D1-to-D3 AHB总线,D2-to-D3 AHB总线和BDMA。
2 D' V4 C/ h4 k( p9 W0 F% V
! [3 C2 Z5 D- O2个主接口,外接的从设备是AHB4,SRAM4和Bckp SRAM。另外AHB4也是这个总线矩阵分支出来的,然后再由AHB4分支出APB4总线
5 X( A( `/ x# r: T
$ i- S5 O' j2 I2 j**各块RAM特性**
, W/ j" p0 h5 m7 i2 F2 x5 q9 H) n, W+ o/ a( R) x, |
各块RAM的特性对比如下,特别注意他们支持的最大速度和容量大小。% q& |7 {% k6 l# r! [0 r7 V: m
. M. T7 R) U# |' {8 [
**TCM区**7 q7 d/ n7 e3 `% m
5 Y: F* q5 C& W# r
TCM : Tightly-Coupled Memory 紧密耦合内存 。ITCM用于运行指令,也就是程序代码,DTCM用于数据存取,特点是跟内核速度一样,而片上RAM的速度基本都达不到这个速度,所以有降频处理。; p$ o: w" J' M
& T; e7 w. Z4 o4 D
速度:400MHz。DTCM地址:0x2000 0000,大小128KB。ITCM地址:0x0000 0000,大小64KB。
- D' s( Q# I* t" T' a: [5 U2 b6 N( f: H6 n! Z) g3 {
**AXI SRAM区**
' y! U5 P) @( e+ [& y6 Z6 C4 ]/ b! }; f
" D1 Q2 o6 D1 E4 {) Y: a% Q位于D1域,数据带宽是64bit,挂在A**线上。除了D3域中的BDMB主控不能访问,其它都可以访问此RAM区。
# E( d' e9 |* F+ s% k; H: j8 {. s) G# d* A9 x
速度:200MHz。地址:0x2400 0000,大小512KB。用途:用途不限,可以用于用户应用数据存储或者LCD显存。
/ B9 O7 ~3 Q; H
9 z( s% j9 F( G* N# t**SRAM1,SRAM2和SRAM3区**
+ I6 E+ r/ T+ N: Q: K
+ u6 f" i$ X3 [6 g0 ]. C; }- y* h位于D2域,数据带宽是32bit,挂在AHB总线上。除了D3域中的BDMB主控不能访问这三块SRAM,其它都可以访问这几个RAM区。& S2 {5 K2 H5 w9 S4 H" Q$ L; Z- i

2 p6 \; Q5 R' T) ^4 G- v! G/ i" `8 a速度:200MHz。
& K+ a2 W& x8 V' j0 }( C4 L9 `5 _& X
8 |4 n8 G4 n2 C7 Z5 i( B5 cSRAM1:地址0x3000 0000,大小128KB,用途不限,可用于D2域中的DMA缓冲,也可以当D1域断电后用于运行程序代码。
; O1 J( w" r1 l0 x
: C$ E9 v. h. S+ i" l/ ]! SSRAM2:地址0x3002 0000,大小128KB,用途不限,可用于D2域中的DMA缓冲,也可以用于用户数据存取。9 Z8 q8 K, k* }2 R

+ i( d/ g; S- h6 t" GSRAM3:地址0x3004 0000,大小32KB,用途不限,主要用于以太网和USB的缓冲。
7 `. B7 |5 h: B+ Y1 j- L. F- P' q. W7 ?: Y  S( \& Q% x
**SRAM4区**
3 K; U  O% C# w8 v- v$ m3 m' t: P( j2 n* P, o8 {
位于D3域,数据带宽是32bit,挂在AHB总线上,大部分主控都能访这块SRAM区。
: R1 V+ ~; X; |# x4 Q5 \
' @3 {% d7 a4 c速度:200MHz。, @" N, T6 r; G; a8 Z

6 Z& ?! ?3 m6 V! o5 S3 R) I地址:0x3800 0000,大小64KB。3 S$ {. J  ~1 `  b/ v
0 V6 J* g; }9 v% C( q8 W
用途:用途不限,可以用于D3域中的DMA缓冲,也可以当D1和D2域进入DStandby待机方式后,继续保存用户数据。
6 b' G; M' _- c# s  o
$ @! \3 b8 L, e  N5 l  J$ G# F+ O**Backup SRAM区**
0 g7 s' U' l$ d2 m$ a1 J0 T6 c( v( h
备份RAM区,位于D3域,数据带宽是32bit,挂在AHB总线上,大部分主控都能访问这块SRAM区。0 q# C4 Q/ N9 Z3 D& r3 p, ~

+ x8 m$ b' D3 v7 e- Y/ K速度:200MHz。
  ^% Y9 I& U% c
% ?. Y& W5 g- |, |$ @- ]地址:0x3880 0000,大小4KB。
) j2 ?/ O7 |  Q% z9 P2 N( C/ X/ y" [7 o; A% K% ~
用途:用途不限,主要用于系统进入低功耗模式后,继续保存数据(Vbat引脚外接电池)。9 C/ s- ?4 j2 O# L$ d$ k

: W- H0 Y; ?0 Y) IRAM的时钟问题
7 S1 k7 g# W3 y3 `  e( Y# _+ o/ n' a9 D0 p" l
正常情况下,系统上电后,CPU要访问的外设是需要使能对应的时钟位,但是下面这几个,CPU上电即可访问,而且芯片没有对应的寄存器使能位。/ @1 O( w6 \# [5 C7 d. v, k9 d
+ Q6 y- z% |+ P
![TCM_03.png](http://uphotos.eepw.com.cn/jobs/pics/1741255389164756.png "1741255389164756.png")
3 q6 ^' t3 {) n5 Y$ w8 g% A5 }) h) f1 ^9 f
也就是说AXI SRAM,SRAM4,ITCM和DTCM可以在上电后直接使用。而SRAM1,SRAM2,SRAM3是需要使能的,但是实际测试发现,不使能也可以正常使用。不过,建议用到时候开启下时钟,防止意想不到的问题发生。
) r4 h2 q/ S" |, c' r1 j5 o7 {7 r
- b8 q' l# }5 r3 V* Z- y. t**RAM的DMA问题**. d& P6 b: a5 J

* n2 u; y8 J( B. |0 }0 K- p7 T先看下面的Bus Master总线主控端和Bus Slave设备端的控制互联:
* V8 n* D; g/ S. N* e3 @3 b
) I; H* O5 y, e2 G5 I% f![TCM_04.png](http://uphotos.eepw.com.cn/jobs/pics/1741255635967624.png "1741255635967624.png")
; R4 @9 W/ z( t. l* }: \2 N& K2 ~8 Q* G6 H) r
加粗字体是64位总线(ITCM,DTCM,Flash A,Flash,AXI SRAM,FMC等),普通字体是32位总线。
! v7 B4 X+ i1 S6 p# o访问通路(每个小方块里面的字符)
8 y  s$ a% Z$ O. _1 `任何有数字的表示有访问通路。0 n5 U4 n. J7 Q7 Z( ~8 m) p9 {
短横杠“-”表示不可访问。
5 c6 n; D$ l  H有灰色阴影的表示有实用价值的访问通路。( W" ~! p6 ]; {. f: o
表格中具体数值所代表的含义$ P) e3 s. O! M5 N, v
D=direct,
  p2 I: T# V) [; o- r0 E, P; g1=via AXI bus matrix,
8 J% ~4 l( }* W& l3 ?% _2=via AHB bus matrix in D2,
# X# r. y* Y* _, V3=via AHB bus matrix in D3,$ W& P# f& r# q) o3 C
4=via AHB/APB bridge in D1,
, ?, w9 N; O3 F8 m8 v4 `. m: Y( n# g5=via AHB/APB bridge in D2,
) v; L4 b) j/ r1 o, C5 n1 E  ^6=via AHB/APB bridge in D3,
  ~3 e- C9 Q& q  F' _: X7=via AHBS bus of Cortex-M7,& ~( V, J" g. W$ x$ e. P$ L

2 ~5 A4 q, `4 s6 }: w多个数值组合 = 互连路径以数字的顺序经过多个矩阵或/和桥。8 Q0 A: Z! M/ E! r4 U2 I

. ?7 T) ~/ |' ?! I总线访问类型# z1 ?7 y9 {. c5 Q% a+ y3 I

" G; d5 D8 J+ N5 k/ V* F. u普通字体表示32位总线。# L" M. {4 @# h" h4 L0 K7 H4 h
' w! a8 d3 v+ |  J' Q
斜体表示32位总线主机端/ 64位总线从机端。
) a2 [) K# Z' Z1 u: Q  k$ l/ E$ {. C
粗体表示64位总线。
- `5 U! `, Y1 H4 r
& z; s1 W5 ^% B+ E) C通过这个总线互联图,要了解到下面三个重要知识点:* q+ s1 H' \6 s6 ]1 Q

0 G( D0 G4 e, v" L9 h& |( g: ODTCM和ITCM不支持DMA1,DMA2和BDMA,仅支持MDMA。9 T" E7 h6 X# U4 C/ r$ V

# [& B5 }2 }" d$ SAXI SRAM,SRAM1,SRAM2,SRAM3不支持BDMA,支持MDMA,DMA1和DMA2。
; p+ T: z1 R4 M6 a
- n/ W) E& U% DSRAM4支持所有DMA,即MDMA,DMA1,DMA2和BDMA。/ M! h, f( a# ^" H0 {+ T' \5 x
1741255635967624.png
1741255389164756.png
1741253722489722.png
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