紧急 !怎么缩短STM32H743 FMC 连续两次读PSRAM的时间间隔?

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 楼主| 阿尔法99 发表于 2025-7-5 17:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
STM32H743 通过FMC 与FPGA通讯。设计成PSRAM,地址数据复用模式,16bit宽度。连续两次读操作时间间隔最小约130ns,与地址建立时间,地址保持时间,数据保持时间无关。而连续两次写操作时间间隔最小约10ns。请问怎么缩小两次读操作的时间间隔?
星塔守护 发表于 2025-7-5 20:27 | 显示全部楼层

紧急 !怎么缩短STM32H743 FMC 连续两次读PSRAM的时间间隔?

这个130ns你是怎么得出来的?程序执行上连续读,然后抓包实测时间?首先需要确定问题在哪,是因为响应慢了还是哪里被打断了
 楼主| 阿尔法99 发表于 2025-7-5 20:35 | 显示全部楼层
星塔守护 发表于 2025-7-5 20:27
这个130ns你是怎么得出来的?程序执行上连续读,然后抓包实测时间?首先需要确定问题在哪,是因为响应慢了还 ...

FPGA抓的波形。
zchong 发表于 2025-7-6 08:01 | 显示全部楼层
开DMA吧,初步判断是软件for循环之类的导致两次读之间运行一些指令。可以这样测试一下,软件读一个4字节的数据,这样硬件会拆分成2次读操作,这两次应该是你设置时序的极限情况了,如果这两次间隔还很大,应该是有个参数设置的问题(有参数决定两次访问时间之间的空闲时间)。

评论

@zchong :时间消耗在两次读之间。一次读操作时间跟参数设置的时间一样。难道读操作,需要更多的操作代码?如果是这样的话,用DMA应该可以解决。因为DMA是硬件完成的。  发表于 2025-7-6 09:23
@阿尔法99 :可以同步测量观察一下片选和读信号  发表于 2025-7-6 08:45
@阿尔法99 :可以同步测量一下片选和读信号,观察耗时在何处  发表于 2025-7-6 08:44
@阿尔法99 :可以再同步测量一下片选、读信号,看看时间具体消耗在了什么地方  发表于 2025-7-6 08:44
@阿尔法99 :可以再同步测量一下片选、读信号,看看时间具体消耗在了什么地方  发表于 2025-7-6 08:44
我同样的连续写操作,相邻两次写的时间间隔就很小,才10几个ns。写和读都是对地址指针操作。而且还没用到for循环。网上搜索了一下,以前有人也遇到这样的问题,不知道他怎么解决的。下一步我准备用DMA操作一下。  发表于 2025-7-6 08:12
 楼主| 阿尔法99 发表于 2025-7-6 09:25 | 显示全部楼层
读和写操作都是对地址指针操作。难道编译的时候,读操作的准备时间更长?
aozima 发表于 2025-7-6 09:39 | 显示全部楼层
130ns其实挺快的了。

因为读的时候需要目标返回结果后才能进行下一次操作。
这个延迟是不可避免的。你看看是否可以使用连续读来增加吞吐量。

而写的话,只要把指令发出去,CPU就可以进行下一步了。

评论

虽然在外部信号已经返回,但进入CPU内部还需要时间。  发表于 2025-7-7 23:48
一次完整的读操作,数据已经返回了。NE1和nOE都变成高电平了。所以不是数据延迟返回造成的。  发表于 2025-7-6 10:54
 楼主| 阿尔法99 发表于 2025-7-6 17:03 | 显示全部楼层
刚研究了一下DMA。发现FMC的DMA操作的介绍基本没有。哪位老师可以指导一下啊?
aozima 发表于 2025-7-7 23:50 | 显示全部楼层
阿尔法99 发表于 2025-7-6 17:03
刚研究了一下DMA。发现FMC的DMA操作的介绍基本没有。哪位老师可以指导一下啊? ...

参考普通DMA示例,使用内存到内存方式,其中1个地址为FMC所在地址即可,并不需要特殊介绍。

H7的FMC应该没有多主访问冲突的问题了,你最好也看下勘误手册,看看有没FMC相关的注意事项。
 楼主| 阿尔法99 发表于 2025-7-11 09:27 | 显示全部楼层
我写了一个DMA的程序,并不如意。DMA启动了,但是一直没完成相应的动作。我想肯定哪个地方没设置好。或者DMA必须有一个触发事件才能正确启动。我的程序如下,请各位老师检查一下。
DMA_HandleTypeDef hdma;
void DMA_Config() {
  // 使能DMA时钟
  __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();

  // 配置DMA
  hdma.Instance = DMA1_Stream0;
//  hdma.Init.Channel = DMA_CHANNEL_0;
  hdma.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_MEMORY;
  hdma.Init.PeriphInc = DMA_PINC_ENABLE;
  hdma.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
  hdma.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;
  hdma.Init.MemDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;
  hdma.Init.Mode = DMA_NORMAL;
  hdma.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;
  HAL_DMA_Init(&hdma);
}

void DMA_Transfer(uint32_t srcAddr, uint32_t destAddr, uint32_t dataSize) {
  // 启动DMA传输
  HAL_DMA_Start(&hdma, srcAddr, destAddr, dataSize);
}
void MX_FMC_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN FMC_Init 0 */

  /* USER CODE END FMC_Init 0 */

  FMC_NORSRAM_TimingTypeDef Timing = {0};

  /* USER CODE BEGIN FMC_Init 1 */

  /* USER CODE END FMC_Init 1 */

  /** Perform the SRAM1 memory initialization sequence
  */
  hsram1.Instance = FMC_NORSRAM_DEVICE;
  hsram1.Extended = FMC_NORSRAM_EXTENDED_DEVICE;
  /* hsram1.Init */
  hsram1.Init.NSBank = FMC_NORSRAM_BANK1;
  hsram1.Init.DataAddressMux = FMC_DATA_ADDRESS_MUX_ENABLE;
  hsram1.Init.MemoryType =         FMC_MEMORY_TYPE_NOR;
  hsram1.Init.MemoryDataWidth = FMC_NORSRAM_MEM_BUS_WIDTH_32;
  hsram1.Init.BurstAccessMode = FMC_BURST_ACCESS_MODE_DISABLE;
  hsram1.Init.WaitSignalPolarity = FMC_WAIT_SIGNAL_POLARITY_LOW;
  hsram1.Init.WaitSignalActive = FMC_WAIT_TIMING_BEFORE_WS;
  hsram1.Init.WriteOperation = FMC_WRITE_OPERATION_ENABLE;
  hsram1.Init.WaitSignal = FMC_WAIT_SIGNAL_DISABLE;
  hsram1.Init.ExtendedMode = FMC_EXTENDED_MODE_DISABLE;
  hsram1.Init.AsynchronousWait = FMC_ASYNCHRONOUS_WAIT_DISABLE;
  hsram1.Init.WriteBurst = FMC_WRITE_BURST_DISABLE;
  hsram1.Init.ContinuousClock = FMC_CONTINUOUS_CLOCK_SYNC_ONLY;
  hsram1.Init.WriteFifo = FMC_WRITE_FIFO_DISABLE;
  hsram1.Init.PageSize = FMC_PAGE_SIZE_NONE;
  /* Timing */
  Timing.AddressSetupTime = 4;        /* 地址建立时间  范围0 -15个FMC时钟周期个数*/
  Timing.AddressHoldTime = 2;                /* 地址保持时间,配置为模式A时,用不到此参数 范围1 -15个时钟周期个数 */
  Timing.DataSetupTime = 44;                        /* 数据保持时间,范围1 -255个时钟周期个数 */
  Timing.BusTurnAroundDuration = 1;      
  Timing.CLKDivision = 1;
  Timing.DataLatency = 2;
  Timing.AccessMode = FMC_ACCESS_MODE_A;      
  /* ExtTiming */

  if (HAL_SRAM_Init(&hsram1, &Timing, NULL) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler( );
  }

  /* USER CODE BEGIN FMC_Init 2 */

  /* USER CODE END FMC_Init 2 */
}
sunjd 发表于 2025-10-27 16:29 | 显示全部楼层

紧急 !怎么缩短STM32H743 FMC 连续两次读PSRAM的时间间隔?

您的DMA程序有几个关键问题
1. DMA通道配置缺失

// 必须指定DMA通道
hdma.Init.Channel = DMA_CHANNEL_0;  // 取消注释并指定正确的通道


2. FMC与DMA连接问题
FMC读取需要特定的DMA通道映射,不是任意Stream都可以。


3. DMA传输完成检测缺失
没有检查传输状态或使用中断。


修正后的代码

DMA_HandleTypeDef hdma_sram;

void DMA_Config(void)
{
    // 使能DMA时钟
    __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();
   
    // 配置DMA - 使用正确的Stream和Channel
    hdma_sram.Instance = DMA1_Stream0;  // 检查数据手册确认这个Stream是否支持FMC
    hdma_sram.Init.Channel = DMA_CHANNEL_0;  // 必须指定通道
    hdma_sram.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;  // 从外设(FMC)到内存
    hdma_sram.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;      // 外设地址不递增(FMC固定地址)
    hdma_sram.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;          // 内存地址递增
    hdma_sram.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;  // 16位对齐
    hdma_sram.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;     // 16位对齐
    hdma_sram.Init.Mode = DMA_NORMAL;                 // 普通模式
    hdma_sram.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;      // 高优先级
    hdma_sram.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;   // 禁用FIFO
    hdma_sram.Init.FIFOThreshold = DMA_FIFO_THRESHOLD_FULL;
    hdma_sram.Init.MemBurst = DMA_MBURST_SINGLE;      // 单次传输
    hdma_sram.Init.PeriphBurst = DMA_PBURST_SINGLE;   // 单次传输
   
    if (HAL_DMA_Init(&hdma_sram) != HAL_OK) {
        Error_Handler();
    }
}

// 更可靠的DMA传输函数
HAL_StatusTypeDef DMA_Transfer(uint32_t srcAddr, uint32_t destAddr, uint16_t dataSize)
{
    HAL_StatusTypeDef status;
   
    // 停止之前的传输(如果有)
    HAL_DMA_Abort(&hdma_sram);
   
    // 启动DMA传输
    status = HAL_DMA_Start(&hdma_sram, srcAddr, destAddr, dataSize);
    if (status != HAL_OK) {
        return status;
    }
   
    // 等待传输完成,设置超时时间
    status = HAL_DMA_PollForTransfer(&hdma_sram, HAL_DMA_FULL_TRANSFER, 1000);
   
    return status;
}

// 在FMC初始化后关联DMA
void FMC_LinkDMA(void)
{
    // 将DMA与SRAM句柄关联
    __HAL_LINKDMA(&hsram1, hdma, hdma_sram);
}

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