STMicroelectronics 系列：STM32L4 系列 (低功耗)_（6）.存储器管理与优化.docxVIP

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存储器管理与优化

存储器架构概述

STM32L4系列单片机具有多种存储器类型，包括闪存（Flash）、静态随机存取存储器（SRAM）、备份寄存器（BackupRegisters）等。了解这些存储器的架构和特性对于高效地使用它们至关重要。

闪存（Flash）

闪存是用于存储程序代码和常量数据的非易失性存储器。STM32L4系列单片机通常配备128KB到1MB的闪存。闪存分为多个银行（Bank），每个银行可以独立进行读写操作。闪存具有以下特性：

读取速度快：通常可以达到0等待周期。

编程和擦除时间长：编程和擦除操作需要较长时间，通常在毫秒级。

有限的擦除次数：每个扇区的擦除次数有限，通常在100,000次左右。

SRAM

SRAM是用于存储变量和栈的易失性存储器。STM32L4系列单片机通常配备64KB到320KB的SRAM。SRAM分为多个区域，如普通SRAM、Tightly-CoupledMemory（TCM）等。SRAM具有以下特性：

读写速度快：通常可以达到0等待周期。

低功耗：SRAM在低功耗模式下可以继续保留数据。

备份寄存器（BackupRegisters）

备份寄存器是用于存储少量关键数据的非易失性存储器，即使在系统复位或电源关闭后也能保留数据。STM32L4系列单片机通常配备42个备份寄存器，每个寄存器为16位。备份寄存器具有以下特性：

低功耗：在低功耗模式下可以继续保留数据。

有限的存储容量：每个寄存器只能存储16位数据。

存储器访问优化

代码与数据的合理分配

为了优化存储器访问，合理分配代码和数据到不同的存储器区域是非常重要的。例如，将常量数据存储在闪存中，将频繁访问的变量存储在SRAM中。

代码示例

//将常量数据存储在闪存中

constuint32_t__attribute__((section(.flash_data)))my_const_data=0

//将频繁访问的变量存储在SRAM中

uint32_t__attribute__((section(.sram_data)))my_frequent_var=0;

intmain(void){

//读取常量数据

uint32_tdata=my_const_data;

//修改频繁访问的变量

my_frequent_var=data+1;

//其他代码

while(1){

//进行一些操作

}

}

缓存（Cache）的使用

STM32L4系列单片机支持缓存功能，可以显著提高存储器访问速度。缓存分为指令缓存（InstructionCache）和数据缓存（DataCache）。

使能缓存

#includestm32l4xx_hal.h

voidenable_caches(void){

//使能指令缓存

SCB_EnableICache();

//使能数据缓存

SCB_EnableDCache();

}

intmain(void){

//初始化系统

HAL_Init();

//使能缓存

enable_caches();

//其他代码

while(1){

//进行一些操作

}

}

存储器对齐

合理地进行存储器对齐可以提高访问速度并减少功耗。STM32L4系列单片机支持4字节和8字节对齐。

代码示例

#includestm32l4xx_hal.h

//4字节对齐

uint32_t__attribute__((aligned(4)))my_4_byte_aligned_var=0;

//8字节对齐

uint64_t__attribute__((aligned(8)))my_8_byte_aligned_var=0;

intmain(void){

//初始化系统

HAL_Init();

//修改对齐变量

my_4_byte_aligned_var=1;

my_8_byte_aligned_var=2;

//其他代码

while(1){

//进行一些操作