STM32F407的RAM调试

最新推荐文章于 2025-10-09 15:00:24 发布
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本文详细介绍了如何在STM32F407上进行RAM调试，避免频繁烧写Flash。主要内容包括新建RAM配置项，设置RAM下载地址，配置Linker，添加初始化文件，设置中断向量，以及在system_stm32f4xx.c中调整中断表。调试过程中需要注意RAM.ini文件的路径设置，以确保程序能正常运行。
AI助手已提取文章相关产品：

最近一直在用STM32F407调试，更改验证时需要频繁的烧写Flash，于是就想试试能不能将程序在线加载到内部RAM中，避免反复擦除Flash。经过baidu得到的方法加上自己试验，终于调通了，现总结一下。

1.首先，新建配置项RAM，专用于加程序到RAM。
2.然后设置RAM的具体配置。
2.1 设置程序和数据的下载地址



STM32F4xx的RAM大小为192KB（112+16+64）：

  • 112KB和16KB的起始地址为0x2000 0000，通过AHB总线访问

  • 64KB的起始地址为0x1000 0000，只能通过CPU直接访问。
2.2 在Linker中确保使用的是Target中设置的映射方式
2.3 添加初始化文件，保存为RAM.ini，并保存到工程所在目录中




2.4 仿真器下载地址的配置




 2.5 定义中断向量宏






2.6  在文件system_stm32f4xx.c中，去掉#define
 VECT_TAB_SRAM前面的注释，据说这样可以使用中断，我没试过






设置完成后，全部编译一遍，然后点开始调试按键，将程序加载到RAM中，程序开始运行。




PS：注意RAM.ini中load
 *.axf 文件的路径要设置正确，如果出错程序无法进入main函数，运行异常，这在调试信息里可以看到。




                

        

    


        

          
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硬件方面需要先修改BOOT0和BOOT1的引脚的高低电平。SRAM运行模式BOOT0和BOOT1都是高电平。软件方面：1.需要先取消勾选，点击下方的Edit编辑.sct2.修改.sct分散加载文件原始文件修改后的文件3.添加宏更改中断向量表的地址不直接在文件中添加宏定义是因为工程保留了SRAM和FLASH二种下载方式4.修改文件下载设置这里的地址需要和修改后的.sct文件的地址对应起来，不然会下载失败的在debug界面需要勾选。

			
		

	





	

		

			

				
					
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STM32F407是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款高性能、低功耗的微控制器，属于STM32F4系列。该芯片基于ARM Cortex-M4内核，具备浮点运算单元（FPU），能够高效处理复杂的数学运算。在嵌入式系统中，STM32F...

			
		

	





	

		

			

				
					
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STM32F407ZGT6是一款拥有192KB RAM和1MB Flash的芯片，具备多种外设接口，如GPIO、SPI、I2C、UART等。  资源中包含的文件有：  1. "keilkilll.bat"：这是一个Keil的批处理文件，通常用于清理项目中的临时文件和编译...

			
		

	





	

		

			

				
					
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标题中的“正点原子例程，lwip+stm32f407”是指一个基于STM32F407微控制器的嵌入式开发项目，其中整合了lwIP网络协议栈。STM32F407是意法半导体公司（STMicroelectronics）生产的一款高性能ARM Cortex-M4内核的微...

			
		

	





	

		

			

				
					
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淘宝连接：https://item.taobao.com/item.htm?id=557618550100


bsp_SRAM.c文件


#include "sram.h"  
#include "usart.h"     
////////////////////////////////////

			
		

	





	

		

			

				
					
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 简介：本文深入探讨了使用HAL库在STM32F407微控制器上进行外部SRAM实验的方法。我们首先了解HAL库的作用，然后详细介绍了如何配置系统时钟、连接FSMC接口、配置FSMC控制器、初始化FSMC以及进行内存测试。文章还强调了使用外部SRAM时的最佳实践，如关闭接口和恢复GPIO配置。外部SRAM可应用于数据缓存、中间计算结果存储或扩...

			
		

	





	

		

			

				
					
stm32f407 ram


				
			

			

				

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<think>我们正在处理关于STM32F407 RAM配置和使用的问题。用户之前询问了Keil中STM32的内存设置，现在特别关注STM32F407的RAM配置和使用。根据STM32F407的数据手册，该芯片具有以下内存特性：
- 主RAM（SRAM1）: 128 KB，起始地址0x2000 0000
- 附加RAM（SRAM2）: 64 KB，起始地址0x2001 C000（注意：不同型号可能略有不同，以具体型号为准）
- CCM RAM: 64 KB，起始地址0x1000 0000（仅可由CPU直接访问，不可由DMA访问）

在Keil中配置STM32F407的内存设置，需要根据上述内存布局进行设置。以下是详细步骤：

1. **打开Keil工程并访问配置选项**:
   - 打开Keil工程，点击"Project" -> "Options for Target"（或工具栏的魔法棒图标）。
   - 选择"Target"选项卡。

2. **设置Flash（ROM）区域**:
   - STM32F407的Flash起始地址为0x08000000，大小根据具体型号（如STM32F407ZGT6有1MB Flash，即0x100000字节）。
   - 在"IROM1"中设置：
     - Start: 0x08000000
     - Size: 0x100000

3. **设置RAM区域**:
   - 主RAM（SRAM1）从0x20000000开始，大小为128KB（0x20000）。但STM32F407还有SRAM2和CCM RAM，我们需要在Keil中配置多个RAM区域。
   - 在"IRAM1"中设置主RAM：
     - Start: 0x20000000
     - Size: 0x20000   (128KB)
   - 点击"IRAM2"复选框，设置SRAM2（64KB，起始地址0x2001C000）：
     - Start: 0x2001C000
     - Size: 0x10000   (64KB)
   - 注意：CCM RAM（0x10000000开始）通常需要单独配置，因为它不能由DMA访问。在Keil中，我们可以在同一个选项卡中作为第三个RAM区域添加，但默认界面只提供两个IRAM区域。因此，如果需要使用CCM RAM，可能需要通过分散加载文件（scatter file）来配置。

4. **配置分散加载文件（可选，但推荐用于多RAM区域）**:
   - 对于复杂的RAM布局（如使用CCM RAM），建议使用分散加载文件。
   - 在"Options for Target" -> "Linker"选项卡，取消勾选"Use Memory Layout from Target Dialog"，然后点击"Scatter File"旁边的"Edit"按钮（或创建新的.sct文件）。
   - 编写分散加载文件，例如：
     ```
     LR_IROM1 0x08000000 0x100000  {   ; 加载区域（Flash）
        ER_IROM1 0x08000000 0x100000  {  ; 应用程序代码
          *.o (RESET, +First)
          *(InRoot$$Sections)
          .ANY (+RO)
        }
        RW_IRAM1 0x20000000 0x20000  {  ; 主RAM（128KB）
          .ANY (+RW +ZI)
        }
        RW_IRAM2 0x2001C000 0x10000  {  ; SRAM2（64KB）
          .ANY (+RW +ZI)
        }
        RW_IRAM3 0x10000000 0x10000  {  ; CCM RAM（64KB）
          .ANY (ccmram)
        }
     }
     ```
   - 在代码中，我们可以使用属性将变量分配到特定区域，例如：
     ```c
     __attribute__((section("ccmram"))) uint32_t myVar; // 将变量放入CCM RAM
     ```

5. **验证配置**:
   - 编译工程，查看生成的map文件（在输出目录中，扩展名为.map）。
   - 在map文件中，检查各段（如RW和ZI）的地址是否在我们配置的RAM区域内。

6. **注意事项**:
   - CCM RAM只能由CPU访问，因此不能将DMA使用的缓冲区放在CCM RAM中。
   - SRAM2通常没有等待状态，访问速度与主RAM相同，但可能在某些低功耗模式下被保留。

7. **常见问题**:
   - 如果程序使用了大量全局变量或堆栈，可能导致RAM溢出。此时需要优化内存使用或利用多个RAM区域。
   - 在调试时，可以通过Keil的Memory窗口查看各RAM区域的内容，例如在地址0x20000000处查看主RAM。

通过以上步骤，我们可以在Keil中正确配置STM32F407的RAM，并充分利用其多块RAM的特性。

§§相关问题§§
1. 如何在STM32F407中使用CCM RAM？
2. 如何将变量分配到特定的RAM区域（如SRAM2）？
3. STM32F407的内存映射结构是怎样的？</think>### STM32F407 RAM配置与使用指南  
STM32F407微控制器拥有**多块独立RAM区域**，包括主SRAM、CCM RAM和备份SRAM，总容量高达192KB。正确配置RAM对程序性能和稳定性至关重要。以下是基于Keil MDK-ARM的详细配置方法（参考STM32F4系列参考手册RM0090[^1]）。

---

#### 一、STM32F407内存架构
| RAM类型       | 起始地址     | 大小      | 访问特性                     |
|---------------|-------------|----------|-----------------------------|
| SRAM1 (主RAM) | 0x2000 0000 | 112KB    | 所有总线(DMA/CPU)可访问      |
| SRAM2         | 0x2001 C000 | 16KB     | 保留给关键数据               |
| CCM RAM       | 0x1000 0000 | 64KB     | **仅CPU可访问**（DMA不可用） |
| Backup SRAM   | 0x4002 4000 | 4KB      | 待机模式下数据保持           |

> 注：具体容量以芯片型号为准（如STM32F407ZGT6总RAM=192KB）

---

#### 二、Keil中的RAM配置步骤
1. **打开目标配置**  
   - 工程 → Options for Target → Target选项卡
   - 确保设备型号正确（如STM32F407ZG）

2. **设置主RAM区域**  
   ```plaintext
   IRAM1 Start: 0x20000000  // SRAM1起始地址
   Size:       0x1C000     // 112KB (0x20000-0x4000)
   ```

3. **添加SRAM2区域**  
   - 勾选"IRAM2"并设置：
   ```plaintext
   Start: 0x2001C000       // SRAM2起始地址
   Size:  0x4000           // 16KB
   ```

4. **配置CCM RAM（需分散加载文件）**  
   - 切换到Linker选项卡 → 取消勾选"Use Memory Layout from Target Dialog"
   - 创建`.sct`文件（如`STM32F407.sct`）：
   ```scatter
   LR_IROM1 0x08000000 0x100000 {    ; Flash区域
     ER_IROM1 0x08000000 0x100000 {  ; 1MB Flash
       *.o (RESET, +First)
       * (InRoot$$Sections)
     }
     RW_IRAM1 0x20000000 0x1C000 {   ; SRAM1 (112KB)
       .ANY (+RW +ZI)
     }
     RW_IRAM2 0x2001C000 0x4000 {    ; SRAM2 (16KB)
       .ANY (+RW +ZI)
     }
     RW_IRAM3 0x10000000 0x10000 {   ; CCM RAM (64KB)
       *.o (CCM_RAM_SECTION)         ; 自定义段名
     }
   }
   ```

5. **代码中指定变量位置**  
   ```c
   // 将变量放入CCM RAM
   __attribute__((section("CCM_RAM_SECTION"))) uint32_t highSpeedBuffer[1024];
   
   // 将函数放入SRAM2执行（加速关键代码）
   __attribute__((section(".sram2_code"))) void criticalISR() {
     // ISR代码
   }
   ```

---

#### 三、关键使用技巧
1. **CCM RAM优化**  
   - 将实时性要求高的数据（如PID控制变量）放入CCM RAM，避免DMA总线冲突[^1]
   - 使用DMA时，源/目标地址**不可**指向CCM RAM

2. **SRAM2备份用途**  
   ```c
   RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_BKPEN; // 启用备份寄存器时钟
   RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_BKPSRAMEN; // 启用备份SRAM
   PWR->CR |= PWR_CR_DBP; // 解除写保护
   ```

3. **堆栈分配策略**  
   - 在`startup_stm32f407xx.s`中调整：
   ```assembly
   ; 主栈指针（MSP）使用SRAM1
   Stack_Size EQU 0x2000 ; 8KB栈空间
   Heap_Size  EQU 0x1000 ; 4KB堆空间
   ```

---

#### 四、常见问题与验证
1. **内存溢出检测**  
   - 编译后查看`.map`文件，确认各段地址范围：
   ```plaintext
   Execution Region RW_IRAM3 (Base: 0x10000000, Size: 0x0000ff00)
     .data   0x10000000  0x200  main.o
     .bss    0x10000200  0x8000 buffer.o
   ```

2. **运行时验证**  
   - 在Keil Debug模式下：
     - Memory窗口输入`0x10000000`查看CCM RAM
     - 使用`__IO uint32_t* addr = (__IO uint32_t*)0x2001C000;`访问SRAM2

3. **典型错误**  
   - **HardFault异常**：栈溢出（增大`Stack_Size`）
   - **数据损坏**：DMA访问CCM RAM（修改DMA缓冲地址）
   - **启动失败**：.sct文件地址范围错误（检查芯片手册）

---

#### 五、性能优化建议
1. **启用内存加速**（STM32F4特有）  
   ```c
   // 启用Flash ART加速和指令/数据缓存
   FLASH->ACR |= FLASH_ACR_ARTEN | FLASH_ACR_PRFTEN | FLASH_ACR_ICEN | FLASH_ACR_DCEN;
   ```

2. **MPU配置**  
   通过内存保护单元(MPU)设置SRAM2为特权访问：
   ```c
   MPU->RBAR = 0x2001C000 | MPU_RBAR_VALID_Msk | 0x01; // 区域1
   MPU->RASR = MPU_RASR_ENABLE_Msk | MPU_RASR_SIZE_16KB | MPU_RASR_TEX(0) | MPU_RASR_S_Msk;
   ```

> 完整配置示例参考ST官方库：`STM32Cube_FW_F4_V1.27.1`[^2]



			
		

	



              




          

        

      

      

        
      

      





	

		
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