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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 13:19

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。

1741253722489722.png 1 {0 ]. ?+ b3 a# ^8 c

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。

1、  ITCM和DTCM

这两个是直连CPU的。

2、  D1 Domain

D1域中的各个外设是挂在64位A**线组成6*7的矩阵上。

  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。

  7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。

3、  D2 Domain

D2域的各个外设是挂在32位AHB总线组成10*9的矩阵上。

  10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。

  9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。

4、  D3 Domain

D3域的各个外设是挂在32位AHB总线组成3*2的矩阵上。

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

各块RAM特性

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。

TCM区

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。

速度:400MHz。DTCM地址:0x2000 0000,大小128KB。ITCM地址:0x0000 0000,大小64KB。

AXI SRAM区

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。

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。

SRAM1,SRAM2和SRAM3区

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。

速度:200MHz。

SRAM1: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。

SRAM2: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。

SRAM3:地址0x3004 0000,大小32KB,用途不限,主要用于以太网和USB的缓冲。

SRAM4区

位于D3域,数据带宽是32bit,挂在AHB总线上,大部分主控都能访这块SRAM区。

速度:200MHz。

地址:0x3800 0000,大小64KB。

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。

Backup SRAM区

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。

速度:200MHz。

地址:0x3880 0000,大小4KB。

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)。

RAM的时钟问题

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。

1741255389164756.png / `% `+ i- f4 y& q4 r

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。

RAM的DMA问题

先看下面的Bus Master总线主控端和Bus Slave设备端的控制互联:

1741255635967624.png   C' a4 R) B0 \! P4 C; U

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。* A. b  z# Y# I4 t
访问通路(每个小方块里面的字符)6 }: I3 T6 B# \
    任何有数字的表示有访问通路。! V! ~5 q6 _0 G2 X
    短横杠“-”表示不可访问。
- V  a; F! S, r, y3 P7 \% {    有灰色阴影的表示有实用价值的访问通路。
" m2 c# T8 {' O& [表格中具体数值所代表的含义; y$ |2 y7 G4 `
    D=direct,0 |+ Q1 T8 T; \" r
    1=via AXI bus matrix,
& J  l2 s1 x! c2 _" o' {    2=via AHB bus matrix in D2,
- y0 I' z0 H7 Z    3=via AHB bus matrix in D3,
: I; G0 [; B( ]    4=via AHB/APB bridge in D1,
. l) ]' \* X/ l, u. h# P' t# M    5=via AHB/APB bridge in D2,
% E: O8 ?# I& Y. q    6=via AHB/APB bridge in D3,
9 p2 J9 h/ Y8 L6 w$ r    7=via AHBS bus of Cortex-M7,

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。

总线访问类型

普通字体表示32位总线。

斜体表示32位总线主机端/ 64位总线从机端。

粗体表示64位总线。/ |- B4 o* r" |/ V1 t  y

通过这个总线互联图,要了解到下面三个重要知识点:

DTCM和ITCM不支持DMA1,DMA2和BDMA,仅支持MDMA。

AXI SRAM,SRAM1,SRAM2,SRAM3不支持BDMA,支持MDMA,DMA1和DMA2。

SRAM4支持所有DMA,即MDMA,DMA1,DMA2和BDMA。

1 P0 Q8 P% l$ d" Y( h
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