# 什么是等待周期？
l 等待周期是指在读取Flash数据时，CPU需要等待的时间周期。由于Flash存储器的访问速度有限，CPU不能在Flash准备好数据之前继续执行后续指令。因此，需要设置等待周期来确保数据的正确读取。
# 这里的“等待”，是谁在等待？
l 主要是CPU在等待。当CPU发出对Flash的读取请求时，如果Flash需要更多的时间来准备数据，CPU会进入“等待”状态，直到Flash完成该操作。
# 影响等待周期的因素？
l HCLK：CPU的时钟频率，HCLK的变化将影响CPU和Flash的读速度关系。
l 电源电压：电源电压的变化会影响Flash存储器的性能和最大可支持的HCLK频率。不同的电压范围对应不同的HCLK最大值和X值（即访问Flash的基数）。
# 具体情况
l 当设定的等待周期为n时，HCLK的范围被划分为(nX)和((n+1)X)。这意味着，如果HCLK的频率在这两个值之间，CPU将会等待。具体来说，若当前的HCLK频率高于Flash存储器的响应能力，CPU就会进行等待，直到Flash数据准备就绪。
# 举例：快餐店的点餐
为了更容易理解这段描述，我这里举一个简单例子加以说明。
假设有一个快餐店，顾客（CPU）来到了店里（系统），想要点餐（访问Flash存储器）。快餐店的厨房（Flash存储器）负责准备食物，但厨房的速度比较慢。
l 顾客点餐：
¡ 顾客走到柜台，告诉服务员自己想要的食物（发出读取请求）。这时，服务员开始把这个订单传递到厨房。
l 厨房准备食物：
¡ 厨房接到订单后开始准备食物，但这需要一些时间。假设厨房每天只能做10份食物（Flash的读取速度有限）。
l 顾客等待：
¡ 在这段时间，顾客不能立即吃到食物，只能在柜台旁边等待（CPU进入等待状态）。如果厨房的准备时间比较长，顾客就需要等得更久。
l 高峰时段：
¡ 如果顾客非常多（HCLK频率高），而厨房的处理能力有限（Flash的响应能力），那么顾客可能会排队等待很久。为了解决这个问题，快餐店可能会采取一些措施，比如增加厨房的厨师（增加等待周期），使厨房能够更快地处理订单。
l 电源电压的影响：
¡ 如果快餐店的电力不够（电源电压低），可能会导致厨房的设备运行不稳定，食物准备速度更慢（Flash性能下降）。在这种情况下，顾客更是需要耐心等待。
# 如何理解128位带宽?
l 一次读取128位数据：
¡ 当发出一个读指令时，闪存能够在一次操作中返回128位的数据。这相当于闪存的输出数据总线宽度为128位。
l 与32位CPU的协调：
¡ 如果CPU是32位的，意味着每次CPU可以处理32位的数据。为了协调这两者，CPU通常会分多次读取128位数据。
l 例如，CPU可以分成四个32位的数据块进行处理：
¡ 第一次读取32位数据（即128位的前32位）。
¡ 第二次读取32位数据（即128位的第二组32位）。
¡ 第三次读取32位数据（即128位的第三组32位）。
¡ 第四次读取32位数据（即128位的最后32位）。
l 这样，CPU通过多次读取来处理完整的128位数据。
# 具体流程
l 发出读指令：
¡ CPU发出一个读取Flash的指令，请求获取128位的数据。
l Flash返回数据：
¡ Flash存储器在响应中同时返回128位的数据。
l 数据分割与处理：
¡ CPU接收到128位后，将其分割成四个32位的数据块，分别存储到CPU寄存器或缓存中，进行后续处理。
# 为什么低于2.1V关闭预取缓冲区？
l 稳定性问题：
¡ 当电压低于2.1V时，系统的稳定性会受到影响。就像我们在晚上用手电筒看书，如果电池电量低，光线会变得暗淡，可能看不清楚。这时候，预取缓冲区可能无法正常工作，导致数据错误或无法获取。
l 功耗管理：
¡ 在低电压下，系统通常会进入省电模式。关闭预取缓冲区可以减少能耗，就像我们晚上关掉不需要的电器，来节省电量。
l 性能优先：
¡ 在低电压时，存储器的读写速度可能下降，预取缓冲区的作用也就不大了。就像我们在低光环境下尝试快速阅读，而文字模糊不清，反而慢了下来。
# 为什么高于2.1V需要开启预取缓冲区？
l 提高访问速度：
¡ 当电压在2.1V以上时，系统性能得到保障，预取缓冲区可以帮助CPU更快地获取数据。这就像我们在明亮的环境中阅读，能很快找到所需的信息。
l 充分利用带宽：
¡ 在高电压条件下，CPU可以同时处理更多的数据。预取缓冲区可以提前加载即将需要的数据，充分利用这一高带宽，就像我们在大超市里提前准备好购物清单，能更快完成购物。
l 降低等待时间：
¡ 如果没有预取缓冲区，CPU在执行指令时可能会因等待数据而停下来。开启预取缓冲区后，CPU可以在需要之前就获取数据，减少等待时间。这就像我们在厨房准备晚餐时，提前切好所有的菜，等烹饪的时候就能节省很多时间。
# I-cache（指令缓存）
l 是什么？
¡ I-cache就是一个用来存储程序指令的缓存。它的主要作用是加快CPU获取指令的速度。CPU需要执行的指令会被存储在I-cache中，这样CPU就可以快速获取所需的指令，而不需要每次都去慢速的Flash存储器中读取。
l 如何理解？
¡ 假设有这么一个场景，我们在图书馆里查资料。每次都得跑到书架上去找书（Flash），这会浪费很多时间。如果图书馆有一个小柜子（I-cache），里面存放着最常用的书籍，这样就可以快速地从柜子里取书，而不必每次都去书架上找。这就大大提高了查资料的效率。
l 例子：
¡ 比方说，某程序需要反复执行一个循环。这个循环的指令会被存储在I-cache中。当CPU需要执行这个循环时，它可以直接从I-cache中取得指令，不用等待慢慢从Flash中读取，省下了很多时间。
# D-cache（数据缓存）
l 是什么？
¡ D-cache是用于存储数据的缓存。与I-cache不同，D-cache主要存储的是程序运行过程中需要的数据。它帮助CPU快速访问这些数据，减少从Flash读取数据的等待时间。
l 如何理解？
¡ 继续用图书馆的例子。除了查资料，我们可能还需要一些特定的统计数据。这些数据会在查阅时频繁使用。如果图书馆的柜子（D-cache）里有一个专门的区域存放这些常用数据，我们就能快速拿到这些数据，而不用每次都去书架上查找。
l 例子：
¡ 假设某程序在处理一组图像数据，CPU需要频繁读取这些数据来进行处理。如果这些数据存储在D-cache中，CPU就能快速访问它们，避免每次都去慢速的Flash中读取，提升了整体性能。
楼主
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多维讲解MCU中的重点知识Flash，通过举例的方式更便于理解FLASH的等待周期概念。闪存带宽的理解与CPU的协调问题、FLASH 预取缓冲区等讲解的也较为细腻，作者在官方手册的基础上添加自己的理解，使内容跟容易消化。