如何在STM32上使用CCM存储空间

只看该作者 · 2016-4-21 22:53

有一段时间Kira忙着想办法加速Eieye识别速度，但是限制于F4太小的内存和主频，一直解决不掉，知道某一天他翻看官方文档《STM32F4xx参考手册》中有对CCM的描述，看完大喜，像捡到宝似的来和我们讨论；
STM32系列芯片的内部SRAM被分为了几块独立的空间，比如说STM32F4有两块独立的的SRAM块，这两个块都分别连接到了芯片的总线矩阵上；其实还有一块儿叫做“核内联存储单元（Core Coupled Memory）”的SRAM空间存在，这就是CCM，CCM没有连接到总线矩阵上，而是直接连在了内核的D-bus（数据bus）上。

这个和内核紧紧相连的存储空间只能被内核访问，且该空间和内核直接相连而没有经过总线矩阵，这就可以使内核访问该空间几乎没有任何等待延时；比如说，如果此时芯片上有某个单元正在通过总线矩阵访问主SRAM空间，此时内核依然可以无需等待直接访问CCM空间；所以CCM空间主要是用来存储堆栈和其他重要的操作系统数据的，即使是有DMA在搬移数据，内核依然可以保证连续不断的使用CCM中的数据；
有一点需要注意，CCM也可以很容易的当做普通SRAM使用，这时候你可以将你关键费时间的某些数据操作放到CCM中，这样很有可能会节约你的程序执行时间，但这个前提是你读写SRAM在你的程序中占时间比例比较多，否则效果也不明显；
下面给出两种使用CCM的方法：
<1>先在linker script中定义一个section

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.ccm : {

  . = ALIGN(4);

  _sccm = .;

  *(.ccm)

  . = ALIGN(4);      

  _eccm = .;

}>CCM

只看该作者 · 2016-4-21 22:53

本帖最后由 E-Kaia 于 2016-4-21 22:54 编辑

然后在CCM区定义你的变量：

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    #define OPENBW_START_ADDR    CCMDATARAM_BASE //定义位图首地址

    volatile uint8_t openbw[sizeof_column][sizeof_line/compression] __attribute__((at(OPENBW_START_ADDR))); //位图定义

<2>在STM32F4官方库文件stm32f4xx.h中定义了CCM段：

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#define CCMDATARAM_BASE  ((uint32_t)0x10000000) /*!< CCM(core coupled memory) data RAM(64 KB) base address in the alias region  */

假设我现在将一副8bit位图放入CCM空间的最开始：

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#define OPENBW_START_ADDR    CCMDATARAM_BASE //定义位图首地址

volatile uint8_t openbw[sizeof_column][sizeof_line/compression] __attribute__((at(OPENBW_START_ADDR))); //位图定义

好了，就是这样，CCM就可以玩起来了，看文档竟然找出来了一块64Kbyte的SRAM，这可是将近三分之一的片内RAM，并且还是高速的，真的是捡到宝了，哈哈；所以说看官方文档真的是会有好报的，毕竟一个公司的聪明人都想帮助你用好他们设计的芯片，只要我们踏踏实实学，官方文档中就有挖不尽的宝藏；至少我们的Eieye识别指标又和目标近了一步；
不过，使用CCM也有限制，首先这是一块独立的存储空间且只有64Kbyte这么大，如果你想放一个80Kbyte的变量，还是选择放到主SRAM中比较好；其次，CCM在官方文档中专门强调，这个存储区域只能被内核访问，也就是说必须是内核读内核写，所以说你要是想把CMM给DMA controller用的话应该就是不行的了；最后，我想我们也不能迷信于CCM，毕竟内部存储矩阵的带宽肯定也非常大，读写等待占的内核周期数两种方式差距可能并不会非常大，至少我们Eieye的差距不大，我们怀疑是我们读写等待占内核操作时间的比例较小；如果谁发现CCM对速度的效果提升很大的话请多多分享经验，毕竟这个优化还是比较高级的；