APM32F407如何把程序的所有数据存储在SDRAM

只看该作者 · 2024-11-18 00:26

本帖最后由 luobeihai 于 2024-11-18 00:28 编辑

#申请原创# @21小跑堂

0. 前言

最近在做的一个项目，由于需要极大的RAM空间存储程序的数据，了解到极海的APM32F407芯片型号，刚好可以外接SDRAM芯片，可以把RAM存储空间扩展到2MB的大小，非常符号项目的需要。

下面介绍下如何把程序中的所有数据段（全局数据、还有栈等）都存储在外扩的SDRAM中。

要把所有数据都存储到SDRAM，我们只要修改链接文件，把RAM区域的地址都设置到SDRAM的地址即可。但是麻烦就在于SDRAM在还没有初始化之前是不能正常使用的，而SDRAM还不能正常使用之前，就说明栈也还不能正常使用，所以我们需要先写一段汇编代码对SDRAM进行初始化，因为如果使用C语言进行初始化SDRAM，那么使用使用到栈。

但是由于APM32F407内部还有可用的RAM，那么我们可以先使用内部的RAM作为栈空间使用，然后对SDRAM进行初始化之后，就把栈空间切换到SDRAM地址即可。这样我们就能使用C语言实现SDRAM的初始化代码，而不用汇编代码。

1. 修改sct链接文件

既然要把所有数据都存到SDRAM的地址空间，那么我们首先需要修改链接文件的RAM地址为SDRAM的地址，如下：

复制

; *************************************************************

; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***

; *************************************************************



LR_IROM1 0x08000000 0x00100000  {    ; load region size_region

  ER_IROM1 0x08000000 0x00100000  {  ; load address = execution address

   *.o (RESET, +First)

   *(InRoot$Sections)

   .ANY (+RO)

   .ANY (+XO)

  }

  RW_IRAM1 0x60000000 0x00200000  {  ; RW data

   .ANY (+RW +ZI)

  }

}

其中，RW_IRAM1 的可执行域，就是需要填写SDRAM的起始地址0x60000000和0x00200000的大小。

2. SDRAM初始化代码

SDRAM的初始化代码，我们使用C语言实现，这个直接从极海官方的SDK示例代码拿过来使用即可。

1、GPIO引脚初始化配置：

复制

void SDRAM_GPIOConfig(void)

{

    GPIO_Config_T gpioConfig;



    RCM_EnableAHB1PeriphClock(RCM_SDRAM_GPIO_PERIPH);



    gpioConfig.speed = GPIO_SPEED_50MHz;

    gpioConfig.mode = GPIO_MODE_AF;

    gpioConfig.otype = GPIO_OTYPE_PP;

    gpioConfig.pupd = GPIO_PUPD_NOPULL;



    gpioConfig.pin = GPIO_PIN_10 | GPIO_PIN_12 |

                     GPIO_PIN_13 | GPIO_PIN_14 |

                     GPIO_PIN_15;

    GPIO_Config(GPIOD, &gpioConfig);

    

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOD, GPIO_PIN_SOURCE_10, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOD, GPIO_PIN_SOURCE_12, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOD, GPIO_PIN_SOURCE_13, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOD, GPIO_PIN_SOURCE_14, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOD, GPIO_PIN_SOURCE_15, GPIO_AF_FSMC);



    gpioConfig.pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 |

                     GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3 |

                     GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_6 |

                     GPIO_PIN_7 | GPIO_PIN_8 |

                     GPIO_PIN_9 | GPIO_PIN_10 |

                     GPIO_PIN_11;

    GPIO_Config(GPIOF, &gpioConfig);

    

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOF, GPIO_PIN_SOURCE_0, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOF, GPIO_PIN_SOURCE_1, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOF, GPIO_PIN_SOURCE_2, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOF, GPIO_PIN_SOURCE_3, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOF, GPIO_PIN_SOURCE_4, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOF, GPIO_PIN_SOURCE_6, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOF, GPIO_PIN_SOURCE_7, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOF, GPIO_PIN_SOURCE_8, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOF, GPIO_PIN_SOURCE_9, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOF, GPIO_PIN_SOURCE_10, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOF, GPIO_PIN_SOURCE_11, GPIO_AF_FSMC);



    gpioConfig.pin = GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_2 |

                     GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_4 |

                     GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6 |

                     GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_15;

    GPIO_Config(GPIOG, &gpioConfig);

    

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOG, GPIO_PIN_SOURCE_1, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOG, GPIO_PIN_SOURCE_2, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOG, GPIO_PIN_SOURCE_3, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOG, GPIO_PIN_SOURCE_4, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOG, GPIO_PIN_SOURCE_5, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOG, GPIO_PIN_SOURCE_6, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOG, GPIO_PIN_SOURCE_8, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOG, GPIO_PIN_SOURCE_15, GPIO_AF_FSMC);



    gpioConfig.pin = GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_5 |

                     GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_10 |

                     GPIO_PIN_13 | GPIO_PIN_15;

    GPIO_Config(GPIOH, &gpioConfig);

    

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOH, GPIO_PIN_SOURCE_3, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOH, GPIO_PIN_SOURCE_5, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOH, GPIO_PIN_SOURCE_8, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOH, GPIO_PIN_SOURCE_10, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOH, GPIO_PIN_SOURCE_13, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOH, GPIO_PIN_SOURCE_15, GPIO_AF_FSMC);



    gpioConfig.pin = GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_7 |

                     GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9 |

                     GPIO_PIN_10 | GPIO_PIN_11;

    GPIO_Config(GPIOI, &gpioConfig);

    

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOI, GPIO_PIN_SOURCE_3, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOI, GPIO_PIN_SOURCE_7, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOI, GPIO_PIN_SOURCE_8, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOI, GPIO_PIN_SOURCE_9, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOI, GPIO_PIN_SOURCE_10, GPIO_AF_FSMC);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOI, GPIO_PIN_SOURCE_11, GPIO_AF_FSMC);

}

2、SDRAM时序配置：

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void SDRAM_Init(void)

{

//    uint32_t sdramCapacity;

    DMC_Config_T dmcConfig;

    DMC_TimingConfig_T timingConfig;



    RCM_EnableAHB3PeriphClock(RCM_AHB3_PERIPH_EMMC);

    RCM_ConfigSDRAM(RCM_SDRAM_DIV_4);



    timingConfig.latencyCAS = DMC_CAS_LATENCY_3;        //!< Configure CAS latency period

    timingConfig.tARP       = DMC_AUTO_REFRESH_10;      //!< Configure auto refresh period

    timingConfig.tRAS       = DMC_RAS_MINIMUM_2;        //!< Configure line activation and precharging minimum time

    timingConfig.tCMD       = DMC_ATA_CMD_1;            //!< Configure active to active period

    timingConfig.tRCD       = DMC_DELAY_TIME_1;         //!< Configure RAS To CAS delay Time

    timingConfig.tRP        = DMC_PRECHARGE_1;          //!< Configure precharge period

    timingConfig.tWR        = DMC_NEXT_PRECHARGE_2;     //!< Configure time between the Last Data and The Next Precharge for write

    timingConfig.tXSR       = 3;                        //!< Configure XSR0

    timingConfig.tRFP       = 0x2F9;                    //!< Configure refresh Cycle



    dmcConfig.bankWidth     = DMC_BANK_WIDTH_1;         //!< Configure bank address width

    dmcConfig.clkPhase      = DMC_CLK_PHASE_REVERSE;    //!< Configure clock phase

    dmcConfig.rowWidth      = DMC_ROW_WIDTH_11;         //!< Configure row address width

    dmcConfig.colWidth      = DMC_COL_WIDTH_8;          //!< Configure column address width

    dmcConfig.timing        = timingConfig;



    DMC_Config(&dmcConfig);

    DMC_ConfigOpenBank(DMC_BANK_NUMBER_2);

    DMC_EnableAccelerateModule();



    DMC_Enable();

}

3. 修改启动代码

最重要的一个步骤是修改启动代码，由于我们前面已经修改了sct链接文件，把所有的数据都储存在了SDRAM的地址空间。但是，SDRAM在还未初始化之前是不能正常使用的，所以我们在启动代码需要进行修改。在跳转运行SDRAM代码之前，我们先设置SP栈指针指向APM32F407芯片内部的RAM空间，然后跳转执行SDRAM的初始化代码。初始化完成之后，SDRAM即可正常使用，这时重新设置SP栈指针指向SDRAM的存储空间。修改的汇编代码如下：

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Reset_Handler    PROC

                 EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]

        IMPORT  SystemInit

        IMPORT  __main

        IMPORT  SDRAM_GPIOConfig

        IMPORT  SDRAM_Init

                

                 LDR     SP, =0x20020000   // 先设置SP指向APM32F407芯片内部RAM的最顶部

                 LDR     R0, =SystemInit

                 BLX     R0



                 // 这里跳转到SDRAM的初始化代码

                 BL SDRAM_GPIOConfig

                 BL SDRAM_Init



                 // SDRAM已经进行初始化，SDRAM可以正常使用。重新设置SP指向SDRAM空间

                 LDR     SP, =__initial_sp

                 LDR     R0, =__main

                 BX      R0

                 ENDP