TA的每日心情 | 无聊
2017-3-12 00:04 |
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鉴于F7那么强大的功能，如果没有一个充足的内存空间，再多的外设也会受到执行空间的限制，当然一般的程序，这个还真是不需要考虑，但是你要是想跑个大点的系统或者想要做个炫酷的GUI，或者实现炫酷的功能，肯能内部的SRAM就不够用了，我们先看一下内部SRAM的分配，整个的SRAM 共分为4个部分，但是用户可用的只有3个部分，ITCM RAM为指令存储区，只能被CPU访问，字节大小为4kb，系统SRAM总计有320KB，SRAM1的起始地址为0x2001000总共字节大小为240KB可以直接被所有的AHB总线存取，SRAM2的起始地址为0x2004C000总字节大小为16KB可以直接被所有的AHB总线存取. DTCM-RAM起始地址为0x20000000总字节大小为64KB可以直接被所有的AHB总线存取但是通过一种特殊的AHB从总线。其实用大白话来说DTCM-RAM和ITCM-RAM的存储速度更快，就是内部的高速缓冲区，可以直接开启的。这么算来供我们实际使用的RAM为256KB字节，256说大不大，说小不小，曾经做了一个项目用的是M4的核内部也是256KB的内存，后来实现一个功能的时候就是由于SRAM的空间不够伤透了脑筋，要是能使用SDRAM那可是如虎添翼啊。今天的帖子要做的事情就是让我们的程序在SDRAM上运行。在这里想说明一下，其实SDRAM和SRAM的区别呢没有特别大的地方，在小狂的认知中，SRAM的速度比SDRAM的速度要快，但是由于技术的限制，SRAM做不大，大的SRAM的价格也是相当昂贵，总的来说性价比不高，就是你会发现一个芯片内部的SRAM总不会超过1M的，SDRAM虽然说速度慢点，但是性价比还是比较高的。当然有好多前辈们在F4上实现了，小狂这里也是参考修改，加上自己的理解，如果有不对的地方，还请指正，谢谢。
在这里我们先分析一下F7对SDRAM的支持。内部存在两个SDRAM的控制器，每一个有13位行地址，11位列地址，4个块，每一个控制器最大支持256MB。也就是说两块最大支持512MB（在这里偷偷笑一下，如果是这样的话，哈哈，那岂不是玩啥都不是问题了，哈哈，我都有想把LINUX内核移植到F7的冲动了，哈哈）
DISCOVERY板子上有一片SDRAM,内部存储空间128Mb,也就是16MB的内存，一般的应用也是足够了，对于单片机来说，这个存储空间完全够用，妈妈再也不怕我存储空间不够了，哈哈。
介绍也基本完事了，下面就要实现功能了，其实，实现功能很简单，在这里不得不说一下STM32的启动流程了，在初学者的世界里，大部分人都认为main函数是一个程序的开始，其实并不是这样，每一个STM32都会有一个启动文件，在这个文件里会初始化单片机的堆栈空间，定义中断变量，初始化系统时钟，最后才会进入到main函数中去执行相应的程序，这个事编译器给我们做好的事情，从单片机步入嵌入式的行列就会更加明白这个的流程，因为大部分的嵌入式是没有集成的IDE的所有的都要自己写，自己完成。要实现我们想要的功能也不难，也就几个步骤，因为我们使用的是集成的IDE keil，所有的内存分配都是在编译的时候完成的。
- 1、在keil5中重新定义RAM的分配
- 2、修改启动文件，在执行Main函数之前初始化SDRAM。
- 3、重新把栈指针指向SDRAM，然后转到main函数。
先说第一步，修改编译器的内存分配，看图
因为我们得SDRAM挂在了Bank1上，其实地址为0xC0000000，所以我们的RAM中的起始地址也是0xC0000000,大小为16MB，换算成二进制位0x1000000，这样软件就分配好了内存空间，其次是修改启动代码，这一部分基本上都是用汇编写的，但是也都是基本的语言，看不懂可以百度搜索一下，基本上就没有啥问题，我们就是主要添加几个部分
1和3基本上不用你来写，是自己生成的，主要是1、定义栈空间3、定义堆空间，2的目的是在SRAM中开辟一个空间用于初始化时钟和SDRAM程序
1是初始化物理存储地址，其实是第一次调用函数的地址，我们第一次调用的函数是systeminit函数，这个位置必须是实际的物理地址，第二个按照正常的顺序来写，在手册中有顺序，千万不能写错。否则就找不到入口了，执行完向量表后，会执行RESET_HANDLER
首先调用SystemInit程序，里边有RCC初始化程序和SDRAM初始化程序，具体可参考Stm32F746的FSC例程
图中红线框内的就是sdram的初始化程序，具体代码就不贴了，有兴趣的可以找Stm32F746的FSC的历程，找不到的可以在下方留言，要是真有需要我会贴上来，然后声明函数
在编译器里定义宏变量
执行了这个函数之后，重新给定栈指针，让其指向SDRAM的内存空间
然后执行__main函数,__main函数中会初始化堆栈空间，然后跳转到真正的main函数中
基本上到这里，我们得程序就搭建完成了，然后让我们来测试一下，在main()函数中定义一个数组然后读取定义数组的地址，以及主函数入口的地址，我们就知道我们得程序到底执行在什么当中了。
由打印结果来看，我们得程序已经正确在SDRAM中执行了，可以一起愉快的玩耍了，哈哈。
到此，这一篇帖子的内容也算完成了，其实小狂在做这个的时候只用了半个小时不到，但是写帖子确实是废了不少时间，至少是做的4倍吧，小狂在这里谢谢各位看官的支持，下一篇帖子也会往更深层的走，撒花，撒花，哈哈。 |
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发表于 2016-9-13 08:58:04
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