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應(yīng)用筆記|使用 STM32 緩存來(lái)優(yōu)化性能與功率效率

STM32單片機(jī) ? 來(lái)源:未知 ? 2023-02-05 02:25 ? 次閱讀

本應(yīng)用筆記描述了意法半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)的首款指令緩存(ICACHE)和數(shù)據(jù)緩存(DCACHE)。


Arm Cortex-M33 處理器的 AHB 總線中引入的 ICACHE 和 DCACHE 嵌入到下表中列出的 STM32 微控制器(MCU)中。


這些緩存使用戶從內(nèi)部和外部存儲(chǔ)器提取指令和數(shù)據(jù)時(shí)或在用于外部存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)流量時(shí)提高應(yīng)用性能并降低功耗。本文檔提供了典型示例,以強(qiáng)調(diào) ICACHE 和 DCACHE 功能,并便于配置





目錄預(yù)覽




1ICACHE 和 DCACHE 概述

2ICACHE 和 DCACHE 主要特性

3 ICACHE 和 DCACHE 的性能與功耗

4 結(jié)論



1.ICACHE 和 DCACHE 概述

本節(jié)概述了嵌入在基于 STM32 Arm Cortex內(nèi)核的微控制器中的 ICACHE 和 DCACHE 接口。詳細(xì)介紹了 ICACHE 和 DCACHE 框圖架構(gòu)以及在系統(tǒng)架構(gòu)中的集成。



1.1 STM32L5 系列智能架構(gòu)


此架構(gòu)基于總線矩陣,允許多個(gè)主設(shè)備(Cortex-M33、DMA1/2 和 SDMMC1)訪問(wèn)多個(gè)從設(shè)備(如Flash 存儲(chǔ)器、SRAM1/2、OCTOSPI1 或 FSMC)。


下圖描述了 STM32L5 系列智能架構(gòu)。


由于將 8-Kb 的 ICACHE 接口引入其 C-AHB 總線,通過(guò)快速總線從內(nèi)部存儲(chǔ)器(Flash 存儲(chǔ)器、SRAM1 或SRAM2)或通過(guò)慢速總線從外部存儲(chǔ)器(OCTOSPI1 或 FSMC)提取代碼或數(shù)據(jù)時(shí),Cortex-M33 的性能有所提升。



1.2 STM32U5 系列智能架構(gòu)


此架構(gòu)基于總線矩陣,允許多個(gè)主設(shè)備(Cortex-M33、GPDMA1、DMA2D 和SDMMC1/2)訪問(wèn)多個(gè)從設(shè)備(如 Flash 存儲(chǔ)器、SRAM1/2/3/4、BKPSRAM、OCTOSPI1/2 或 FSMC)。


下圖描述了 STM32U5 系列智能架構(gòu)。



其 C-AHB 總線引入了 8-Kb 的 ICACHE 接口,通過(guò)快速總線從內(nèi)部存儲(chǔ)器(Flash 存儲(chǔ)器、SRAM1、SRAM2 或SRAM3)或通過(guò)慢速總線從外部存儲(chǔ)器(OCTOSPI1、OCTOSPI2 或 FSMC)提取代碼或數(shù)據(jù)時(shí),Cortex-M33 的性能有所提升。其 S-AHB 總線引入了 4-Kb 的 DCACHE 接口,提高了外部存儲(chǔ)器(OCTOSPI1、OCTOSPI2 或 FSMC)的數(shù)據(jù)流量。




1.2 ICACHE 框圖


ICACHE 框圖如下圖所示:


ICACHE 存儲(chǔ)器包括:


? 具有以下元素的 TAG 存儲(chǔ)器:

– 指示將哪些數(shù)據(jù)包含在緩存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的地址標(biāo)簽

– 有效位


? 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,包含緩存的數(shù)據(jù)



1.4DCACHE 框圖


DCACHE 框圖如下圖所示。



DCACHE 存儲(chǔ)器包括:

? 具有以下元素的 TAG 存儲(chǔ)器:

– 指示將哪些數(shù)據(jù)包含在緩存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的地址標(biāo)簽

– 有效位 特權(quán)位

– dirty 位

? 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,包含緩存的數(shù)據(jù)


本文檔詳細(xì)介紹了意法半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)的首款指令緩存(ICACHE)和數(shù)據(jù)緩存(DCACHE)的基本特性,并在文中提供示例介紹其性能,為大家?guī)?lái)關(guān)于這款指令的全面解讀。由于文章篇幅有限僅展示部分,完整內(nèi)容請(qǐng)點(diǎn)擊“閱讀原文”下載原文檔。


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