寫在前面

• 今天在搞STM32F4時(shí)，用到了一部分特殊內(nèi)存——CCM。搜了搜網(wǎng)上沒多少介紹，索性自己查手冊(cè)。
• 某些芯片沒有CCM

基本架構(gòu)

??廢話少說，先看看這塊內(nèi)存特殊在哪里。官方的基本架構(gòu)說明如下：
??The main system consists of 32-bit multilayer AHB bus matrix that interconnects:

• Eight masters:
  – Cortex? -M4 with FPU core I-bus, D-bus and S-bus
  – DMA1 memory bus
  – DMA2 memory bus
  – DMA2 peripheral bus
  – Ethernet DMA bus
  – USB OTG HS DMA bus
• Seven slaves:
  – Internal Flash memory ICode bus
  – Internal Flash memory DCode bus
  – Main internal SRAM1 (112 KB)
  – Auxiliary internal SRAM2 (16 KB)
  – AHB1 peripherals including AHB to APB bridges and APB peripherals
  – AHB2 peripherals
  – FSMC

??The bus matrix provides access from a master to a slave, enabling concurrent access and efficient operation even when several high-speed peripherals work simultaneously. The 64-Kbyte CCM (core coupled memory) data RAM is not part of the bus matrix and can be accessed only through the CPU. This architecture is shown in

??其架構(gòu)和之前的STM32F1x區(qū)別還是挺大的。由上可知，CCM共64KB，是直接掛在D-bus上的，除了CPU（即Cortex-M核）之外，誰都無法訪問。此外，由于CCM不屬于BusMatrix的一部分，所有也就不能被其他組件訪問，例如DMA控制器。
??對(duì)于CCM，CPU能以最大的系統(tǒng)時(shí)鐘和最小的等待時(shí)間從CCM中讀取數(shù)據(jù)或者代碼。官方文檔說明了使用CCM的一些優(yōu)勢(shì)：比如將頻繁讀取的數(shù)據(jù)放到CCM，將中斷函數(shù)放到CCM，這都能加快程序的執(zhí)行速度。

如何使用

使用方式一

??知道了這塊特殊內(nèi)存，那么我們?cè)趺磥硎褂盟?？常用Keil的人應(yīng)該知道，在其配置中，有如下選項(xiàng)：

??在默認(rèn)情況下，其中的IRAM2我們不選中，現(xiàn)在我們就可以選中該部分。這樣，Keil在生產(chǎn)代碼時(shí)，就會(huì)自動(dòng)將變量分配到該部分RAM中了。具體的可以打開，Keil生成的.map文件看看。

    Execution Region RW_IRAM2 (Base: 0x10000000, Size: 0x00005ce4, Max: 0x00010000, ABSOLUTE)

    Base Addr    Size         Type   Attr      Idx    E Section Name        Object

    0x10000000   0x00005ce4   Zero   RW        16003    .bss                ram2.o


    Execution Region RW_IRAM1 (Base: 0x20000000, Size: 0x0001b360, Max: 0x00020000, ABSOLUTE, COMPRESSED[0x000000c8])

    Base Addr    Size         Type   Attr      Idx    E Section Name        Object

    0x20000000   0x00000001   Data   RW          264    .data               pbuf.o
    0x20000001   0x00000001   Data   RW          909    .data               api_msg.o

注意：

1. 如果僅僅定義幾個(gè)變量，可能Keil不會(huì)將其放到該RAM中。
2. 我在用的時(shí)候，沒有選中RAM2，Keil仍然把部分內(nèi)存放到了RAM2中，不知為啥！

??但是，這樣就有一個(gè)問題：由于其只能被內(nèi)核訪問，一旦Keil將例如DMA用的內(nèi)存放到了該部分RAM中，那么DMA將不能工作！ 那么怎么使用更合適呢?

使用方式二

??如前所說，直接讓編譯器自動(dòng)分配貌似不太合適，所以我們可以自己指定分配的內(nèi)存。這其中也有兩種方式。
??第一種依靠分散加載文件(.sct)，更強(qiáng)大，直接定義一個(gè)文件（例如，名字為 RAM2.c），將所有要放得變量均放到該文件中，然后如下修改分散加載文件。

LR_IROM1 0x0800C000 0x00100000  {    ; load region size_region
  ER_IROM1 0x0800C000 0x00100000  {  ; load address = execution address
   *.o (RESET, +First)				; 中斷向量表
    *(InRoot$$Sections)
   .ANY (+RO) 
  }

  RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
   .ANY (+RW +ZI)
  }
  ; 指定使用CCM
  RW_IRAM2 0x10000000 0x00010000  {
   RAM2.O (RAM2,+RW +ZI)
  }
}

??還有一種方式就是直接使用編譯器指令：__attribute__+at。在定義變量時(shí)，如下即可：

UINT32 EventNum __attribute__((at(0x10000000))) = 0;

??當(dāng)然，這種方式也可以稍微變化一下，使用__attribute__+section。給變量指定一個(gè)節(jié)區(qū)名字，然后在分散加載文件中指定節(jié)區(qū)位置。
??如上處理編譯后，可查看map文件對(duì)應(yīng)部分內(nèi)存中變量的分配了。

關(guān)于系統(tǒng)

??我這搞這部分的時(shí)候，正好用了FreeRTOS。于是就像既然這部分只能給內(nèi)核訪問，為了內(nèi)存的合理利用，能不能直接將這部分內(nèi)存給系統(tǒng)，剩下的給不就是想怎么用就怎么用了么？而且分給FreeRTOS 64KB的內(nèi)存正好符合我的設(shè)計(jì)需要！
??了解了上面的分散加載文件后，要將FreeRTOS放到RMA2中就非常簡(jiǎn)單了，根據(jù)使用的FreeRTOS的文件，只需要如下的分散加載文件即可。

RW_IRAM2 0x10000000 0x00010000  {
  port.o (+RW +ZI)
  queue.o (+RW +ZI)
  tasks.o (+RW +ZI)
  heap_4.o (+RW +ZI)
  ; 其他的用到的FreeRTOS的.o文件
}

??這樣就又有一個(gè)問題，如果使用動(dòng)態(tài)申請(qǐng)的內(nèi)存，則內(nèi)存還是在RAM2中，如果傳遞給DMA時(shí)，則會(huì)出錯(cuò)！

注意：
??1. FreeRTOS中部分文件只有代碼，沒有數(shù)據(jù)(RW和ZI)，例如：list.c，這樣就不能放到上面的分散加載文件中

注意事項(xiàng)

• 需要了解ARM的分散加載文件。
• 需要了解個(gè)別的編譯器指令

參考文檔

• STM32F407 Reference manual