使用(yòng)内核耦合内存将STM32微控制器的速度提高

2020-04-27
当处理(lǐ)具有(yǒu)计算密集型例程和（或）接近实时性能(néng)要求的项目时，拥有(yǒu)“闪電(diàn)般的” RAM通常对于开发人员而言是一件好事。这是STMicro在其STM32微控制器系列中包含大量内核耦合内存（CCM）RAM的原因之一。

核心耦合内存（CCM）具有(yǒu)高性能(néng)和零等待状态，允许在从闪存中运行固件所需时间的一小(xiǎo)部分(fēn)时间内执行指令。根据意法半导體(tǐ)， 它被包含在微控制器中，用(yòng)于涉及“实时和计算密集型例程[包括]数字電(diàn)源转换控制回路（开关模式電(diàn)源，照明），面向现场的三相電(diàn)动机控制，[和]实时DSP（数字信号处理(lǐ)）”。

在描述CCM时， 工程师称其為(wèi)STM用(yòng)来将微控制器与众不同的功能(néng)之一。用(yòng)工程师的话说：“供应商(shāng)需要使自己在竞争者中脱颖而出，这可(kě)以通过许多(duō)不同的方式来完成。当然，最重要的是价格，但有(yǒu)时还不够，因為(wèi)即使价格很(hěn)低也并不意味着控制器适合您的项目。
对于开发人员如何使用(yòng)CCM的演示，开发人员使用(yòng)了STM32F303CC开发板，它具有(yǒu)256kB的闪存，40kB的静态RAM（SRAM）和8kB的核心耦合内存（CCM）RAM。对于固件，他(tā)采用(yòng)了LZ4压缩算法作為(wèi)基准，并采用(yòng)了允许在闪存SRAM和CCM RAM上执行的自定义CMake。在闪存，SRAM和CCM上以不同的时钟速度执行LZ4压缩算法。在默认的板时钟速度為(wèi)72MHz且块大小(xiǎo)為(wèi)8k的情况下，从闪存执行LZ4算法的时间為(wèi)279到304毫秒(miǎo)。移至SRAM可(kě)使运行时间进一步缩短至251ms，但切换至CCM则将其进一步降低至172ms。為(wèi)了进一步测试这些限制，工程师对设备进行了超频，使其时钟速度為(wèi)128MHz，并再次测试了所有(yǒu)三个存储器的性能(néng)。在新(xīn)的时钟速度下，块大小(xiǎo)与以前相同，在CCM上為(wèi)97ms。