STMicroelectronics STM32H5 seriyali mikrokontrollerlar

Kirish

Ushbu ilova eslatmasi STMicroelectronics tomonidan ishlab chiqilgan birinchi keshlar bo'lgan ko'rsatmalar keshi (ICACHE) va ma'lumotlar keshi (DCACHE) tasvirlangan. Arm® Cortex®-M33 protsessorining AHB shinasiga kiritilgan ICACHE va DCACHE quyidagi jadvalda keltirilgan STM32 mikrokontrolleriga (MCU) o'rnatilgan. Ushbu keshlar foydalanuvchilarga ichki va tashqi xotiralardan ko'rsatmalar va ma'lumotlarni olishda yoki tashqi xotiralardan ma'lumotlar trafigini olishda ilovalar ish faoliyatini yaxshilash va iste'molni kamaytirish imkonini beradi. Ushbu hujjatda odatiy exampICACHE va DCACHE xususiyatlarini ajratib ko'rsatish va ularning konfiguratsiyasini osonlashtirish uchun.

Jadval 1. Qo'llaniladigan mahsulotlar

Turi	Mahsulotlar seriyasi
Mikrokontrollerlar	STM32H5 seriyali, STM32L5 seriyali, STM32U5 seriyali

Umumiy ma'lumot

Eslatma:

Ushbu ilova eslatmasi Arm® Cortex® yadrosiga asoslangan qurilmalar bo'lgan STM32 seriyali mikrokontrollerlarga tegishli. Arm - Arm Limited (yoki uning sho''ba korxonalari) ning AQShda va/yoki boshqa joylarda ro'yxatdan o'tgan savdo belgisi.

ICACHE va DCACHE tugadiview

Ushbu bo'lim tugashni ta'minlaydiview STM32 Arm® Cortex® yadroli mikrokontrolörlariga o'rnatilgan ICACHE va DCACHE interfeyslarining. Ushbu bo'limda ICACHE va DCACHE diagrammasi va tizim arxitekturasida integratsiya haqida batafsil ma'lumot berilgan.
STM32L5 seriyali aqlli arxitektura
Ushbu arxitektura bir nechta masterlarga (Cortex-M33, ICACHE, DMA1/2 va SDMMC1) bir nechta tobelarga (masalan, flesh-xotira, SRAM1/2, OCTOSPI1 yoki FSMC) kirish imkonini beruvchi avtobus matritsasiga asoslangan. Quyidagi rasmda STM32L5 seriyali aqlli arxitektura tasvirlangan.

1-rasm. STM32L5 seriyali aqlli arxitektura

Cortex-M33 unumdorligi C-AHB avtobusiga kiritilgan 8 Kbayt ICACHE interfeysi yordamida ichki xotiralardan (flesh-xotira, SRAM1 yoki SRAM2) tezkor shina orqali kod yoki ma'lumotlarni olishda yaxshilanadi. sekin avtobus orqali tashqi xotiralar (OCTOSPI1 yoki FSMC).
STM32U5 seriyali aqlli arxitektura
Ushbu arxitektura bir nechta masterlarga (Cortex-M33, ICACHE, DCACHE, GPDMA, DMA2D va SDMMCs, OTG_HS, LTDC, GPU2D, GFXMMU) bir nechta slavelarga (masalan, flesh-xotira, SRAM, BKPSRAM, HSPI/) kirish imkonini beruvchi avtobus matritsasiga asoslangan. OCTOSPI yoki FSMC).Quyidagi rasmda STM32U5 seriyali aqlli arxitektura tasvirlangan.

2-rasm. STM32U5 seriyali aqlli arxitektura

Cortex-M33 va GPU2D interfeyslari ikkalasi ham CACHE-dan foydalanadi.

• ICACHE ichki xotiralardan tezkor shina (flesh-xotira, SRAMlar) va sekin avtobus (OCTOSPI33/1 va HSPI2 yoki FSMC) orqali tashqi xotiralardan kod yoki ma'lumotlarni olishda Cortex-M1 ish faoliyatini yaxshilaydi. DCACHE1 s‑bus (GFXMMU, OCTOSPI1/2 va HSPI1 yoki FSMC) orqali ichki yoki tashqi xotiralardan ma'lumotlarni olishda unumdorlikni yaxshilaydi.
•  DCACHE2 M2 port shinasi orqali ichki va tashqi xotiralardan (GFXMMU, flesh-xotira, SRAMlar, OCTOSPI1/2 va HSPI1 yoki FSMC) ma'lumotlarni olishda GPU0D ish faoliyatini yaxshilaydi.

STM32H5 seriyali aqlli arxitektura
STM32H523/H533, STM32H563/H573 va STM32H562 aqlli arxitekturasi Ushbu arxitektura bir nechta masterlarga (Cortex-M33, ICACHE, DCACHE, GPDMA, Ethernet va SDMMC) bir nechta slave, SRAMPS, flesh xotira kabilardan foydalanish imkonini beruvchi avtobus matritsasiga asoslangan. , OCTOSPI va FMC). Quyidagi rasmda STM32H5 seriyali aqlli arxitektura tasvirlangan.

3-rasm. STM32H563/H573 va STM32H562 seriyali aqlli arxitektura

Cortex-M33 CACHE-dan foydalanishdan foyda oladi.

• ICACHE ichki xotiralardan tezkor avtobus (flesh-xotira, SRAMlar) va tashqi xotiralardan sekin avtobus (OCTOSPI va FMC) orqali kod yoki ma'lumotlarni olishda Cortex-M33 ish faoliyatini yaxshilaydi.
• DCACHE sekin avtobus (OCTOSPI va FMC) orqali tashqi xotiralardan ma'lumotlarni olishda ishlashni yaxshilaydi.

STM32H503 aqlli arxitekturasi
Ushbu arxitektura bir nechta masterlarga (Cortex-M33, ICACHE va GPDMA) bir nechta tobelarga (masalan, flesh-xotira, SRAM va BKPSRAM) kirish imkonini beruvchi avtobus matritsasiga asoslangan. Quyidagi rasmda STM32H5 seriyali aqlli arxitektura tasvirlangan.

4-rasm. STM32H503 seriyali aqlli arxitektura

Cortex-M33 CACHE-dan foydalanishdan foyda oladi.

• ICACHE tez shina (flesh-xotira, SRAM) orqali ichki xotiralardan kod yoki ma'lumotlarni olishda Cortex-M33 ish faoliyatini yaxshilaydi.

ICACHE blok diagrammasi
ICACHE blok diagrammasi quyidagi rasmda keltirilgan.

5-rasm. ICACHE blok diagrammasi

ICACHE xotirasi quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• the TAG xotira bilan:
  • manzil tags bu kesh ma'lumotlar xotirasida qaysi ma'lumotlar mavjudligini ko'rsatadi
  • haqiqiylik bitlari
•  keshlangan ma'lumotlarni o'z ichiga olgan ma'lumotlar xotirasi

DCACHE blok diagrammasi
DCACHE blok diagrammasi quyidagi rasmda keltirilgan.

6-rasm. DCACHE blok diagrammasi

DCACHE xotirasi quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• the TAG xotira bilan:
  • manzil tags bu kesh ma'lumotlar xotirasida qaysi ma'lumotlar mavjudligini ko'rsatadi
  • haqiqiylik bitlari
  • imtiyoz bitlari
  • iflos qismlar
• keshlangan ma'lumotlarni o'z ichiga olgan ma'lumotlar xotirasi

ICACHE va DCACHE xususiyatlari

Ikki tomonlama ustalar
ICACHE AHB avtobus matritsasiga quyidagilar orqali kiradi:

• Bitta AHB asosiy porti: master1 (tezkor avtobus)
• Ikkita AHB asosiy portlari: master1 (tezkor avtobus) va master2 (sekin avtobus)

Bu xususiyat turli xil xotira hududlariga (masalan, ichki flesh xotira, ichki SRAM va tashqi xotiralar) kirishda protsessorning kesh o'tkazib yuborilishini kamaytirish uchun trafikni ajratish imkonini beradi. Quyidagi jadvalda xotira hududlari va ularning manzillari jamlangan.

Jadval 2. Xotira hududlari va ularning manzillari

Periferik				Keshlanadigan xotiraga kirish			Kesh-xotiraga kirish mumkin emas
Turi	Ism	Mahsulot nomi va mintaqa o'lchami		Avtobus nomi	Xavfsiz hududning boshlang'ich manzili	Xavfsiz, xavfsiz bo'lmagan qo'ng'iroq qilinadigan hududning boshlang'ich manzili	Avtobus nomi	Xavfsiz hududning boshlang'ich manzili	Xavfsiz, xavfsiz bo'lmagan qo'ng'iroq qilinadigan hududning boshlang'ich manzili
Ichki	FLASH	STM32H503	128 KB	ICACHE tez avtobus	0x0800 0000	Yoʻq	Yoʻq	Yoʻq	Yoʻq
		STM32L5 seriyali/ STM32U535/ 545/ STM32H523/ 533	512 KB			0x0C00 0000
		STM32U575/585 STM32H563/ 573/562	2 MB
		STM32U59x/ 5Ax/5Fx/5Gx	4 MB
	SRAM1	STM32H503	16 KB		0x0A00 0000	Yoʻq	S-avtobus	0x2000 0000	0x3000 0000
		STM32L5 series/ STM32U535/ 545/575/585	192 KB			0x0E00 0000
		STM32H523/ 533	128 KB
		STM32H563/ 573/562	256 KB
		STM32U59x/ 5Ax/5Fx/5Gx	768 KB
	SRAM2	STM32H503 seriya	16 KB		0x0A00 4000	Yoʻq		0x2000 4000	Yoʻq
		STM32L5 series/ STM32U535/ 545/575/585	64 KB		0x0A03 0000	0x0E03 0000		0x2003 0000	0x3003 0000
		STM32H523/ 533	64 KB		0x0A04 0000	0x0E04 0000		0x2004 0000	0x3004 0000

Periferik				Keshlanadigan xotiraga kirish			Kesh-xotiraga kirish mumkin emas
Ichki	SRAM2	STM32H563/ 573/562	80 KB	ICACHE tez avtobus	0x0A04 0000	0x0E04 0000	S-avtobus	0x2004 0000	0x3004 0000
		STM32U59x/ 5Ax/5Fx/5Gx	64 KB		0x0A0C 0000	0x0E0C 0000		0x200C 0000	0x300C 0000
	SRAM3	STM32U575/585	512 KB		0x0A04 0000	0x0E04 0000		0x2004 0000	0x3004 0000
		STM32H523/ 533	64 KB		0x0A05 0000	0x0E05 0000		0x2005 0000	0x3005 0000
		STM32H563/ 573/562	320 KB
		STM32U59x/ 5Ax/5Fx/5Gx	832 KB		0x0A0D 0000	0x0E0D 0000		0x200D 0000	0x300D 0000
	SRAM5	STM32U59x/ 5Ax/5Fx/5Gx	832 KB		0x0A1A 0000	0x0E1A 0000		0x201A 0000	0x301A 0000
	SRAM6	STM32U5Fx/ 5Gx	512 KB		0x0A27 0000	0x0E27 0000		0x2027 0000	Yoʻq
Tashqi	HSPI1	STM32U59x/ 5Ax/5Fx/5Gx	256 MB	ICACHE sekin avtobus (1)	Taxallus manzili [0x0000 0000 oralig'ida 0x07FF FFFF] yoki [0x1000 0000:0x1FFF FFFF] remapping xususiyati orqali aniqlanadi	Yoʻq		0xA000 0000
	FMC SDRAM	STM32H563/ 573/562						0xC000 0000
	OCTOSPI1 bank xavfsiz emas	STM32L5/U5 seriya STM32H563/ 573/562						0x9000 0000
	FMC bank 3 xavfsiz emas	STM32L5/U5 seriya STM32H563/ 573/562						0x8000 0000
	OCTOSPI2 bank xavfsiz emas	STM32U575/ 585/59x/5Ax/ 5Fx/5Gx						0x7000 0000
	FMC bank 1 xavfsiz emas	STM32L5/U5 seriya STM32H563/ 573/562						0x6000 0000

1. Bunday hududlarni qayta xaritalashda tanlanadi.

1 tomonlama va 2 tomonlama ICACHE
Odatiy bo'lib, ICACHE assotsiativ ish rejimida sozlangan (ikki usul yoqilgan), lekin juda kam quvvat sarfini talab qiladigan ilovalar uchun ICACHEni to'g'ridan-to'g'ri xaritalangan rejimda (bir tomonlama yoqilgan) sozlash mumkin. ICACHE konfiguratsiyasi ICACHE_CR da WAYSEL biti bilan quyidagicha amalga oshiriladi:

• WAYSEL = 0: to'g'ridan-to'g'ri xaritalangan ish rejimi (1 tomonlama)
• WAYSEL = 1 (standart): assotsiativ ish rejimi (2 tomonlama)

Jadval 3. 1 tomonlama 2 tomonlama ICACHE

Parametr	1 tomonlama ICACHE	2 tomonlama ICACHE
Kesh hajmi (Kbayt)	8(1)/32(2)
Bir necha usullarni keshlash	1	2
Kesh liniyasi hajmi	128 bit (16 bayt)
Kesh qatorlari soni	512(1)/2048(2)	256(1)/1024(2) har tomonga

1. STM32L5 seriyali / STM32H5 seriyali / STM32U535/545/575/585 uchun
2. For STM32U59x/5Ax/5Fx/5Gx

Portlash turi
Ba'zi Octo-SPI xotiralari WRAP portlashini qo'llab-quvvatlaydi, bu esa muhim so'z-birinchi xususiyatning ishlashini ta'minlaydi. Qayta ko'rsatilgan hududlar uchun AHB xotira tranzaksiyasining ICACHE portlash turini sozlash mumkin. U ICACHE_CRRx registridagi HBURST biti bilan tanlangan qo'shimcha portlash yoki WRAP portlashni amalga oshiradi. WRAP va incremental portlashlar o'rtasidagi farqlar quyida keltirilgan (shuningdek, rasmga qarang):

• WRAP portlashi:
  • kesh liniyasi hajmi = 128 bit
  • burst to start address = CPU so'ragan birinchi ma'lumotlarning so'z manzili
•  Qo'shimcha portlash:
  • kesh liniyasi hajmi = 128 bit
  • portlash boshlang'ich manzili = so'ralgan so'zni o'z ichiga olgan kesh chizig'i chegarasida tekislangan manzil

7-rasm. Orama va WRAP portlashi

Keshlanadigan hududlar va qayta xaritalash xususiyati
ICACHE Cortex-M33 ga C-AHB shinasi orqali ulanadi va [0x0000 0000 dan 0x1FFF FFFFgacha] manzillardan kod hududini keshlaydi. Tashqi xotiralar [0x6000 0000 dan 0xAFFF FFFF] oralig'idagi manzilda xaritalanganligi sababli, ICACHE har qanday tashqi xotira hududini [0x0000 0000 dan 0x07FF FFFF] oralig'idagi manzilda qayta xaritalash imkonini beruvchi remap xususiyatini qo'llab-quvvatlaydi. [0x1000 0000 dan 0x1FFF FFFFgacha] va C-AHB avtobusi orqali kirish mumkin. Ushbu xususiyat yordamida to'rttagacha tashqi xotira hududi qayta ko'rsatilishi mumkin. Hudud qayta ko'rsatilgandan so'ng, ICACHE o'chirilgan bo'lsa ham yoki tranzaksiya keshlash mumkin bo'lmasa ham, qayta xaritalash operatsiyasi amalga oshiriladi. Keshlanadigan xotira hududlari foydalanuvchi tomonidan xotirani himoyalash blokida (MPU) aniqlanishi va dasturlashtirilishi mumkin. Quyidagi jadval STM32L5 va STM32U5 seriyali xotiralarning konfiguratsiyasini umumlashtiradi.

Jadval 4. STM32L5 va STM32U5 seriyali xotiralar konfiguratsiyasi

Mahsulot xotirasi	Keshlangan (MPU dasturlash)	ICACHE da qayta koʻrsatilgan (ICACHE_CRRx dasturlash)
Flash xotira	Ha yoki Yo'q	Majburiy emas
SRAM	Tavsiya etilmaydi
Tashqi xotiralar (HSPI/ OCTOSPI yoki FSMC)	Ha yoki Yo'q	Agar foydalanuvchi C-AHB avtobusida tashqi kod olishni xohlasa, talab qilinadi (boshqa S-AHB avtobusida)

ICACHE tashqi xotirani qayta tiklashning foydasi
sobiqampQuyidagi rasmdagi le tashqi 8 Mbaytlik tashqi Okto-SPI xotirasiga (masalan, tashqi flesh xotira yoki operativ xotira) kirishda kodni bajarish yoki ma'lumotlarni o'qish paytida ICACHE yaxshilangan ishlashidan qanday foyda olish mumkinligini ko'rsatadi.

8-rasm. Octo-SPI xotira remap example

Ushbu tashqi xotirani o'zgartirish uchun quyidagi bosqichlarni bajarish kerak:

Tashqi xotira uchun OCTOSPI konfiguratsiyasi

Xotira xaritasi rejimida tashqi xotiraga kirish uchun OCTOSPI interfeysini sozlang (tashqi xotira [0x9000 0000 dan 0x9FFF FFFF] mintaqasida xaritalangan ichki xotira sifatida ko'riladi). Tashqi xotira hajmi 8 Mbayt bo'lgani uchun u [0x9000 0000 dan 0x907F FFFFgacha] mintaqada ko'rinadi. Ushbu hududdagi tashqi xotiraga S-avtobus orqali kirish mumkin va uni keshlash mumkin emas. Keyingi qadam ushbu mintaqani qayta ko'rsatish uchun ICACHE konfiguratsiyasini ko'rsatadi.
Eslatma: Xotira xaritasi rejimida OCTOSPI konfiguratsiyasi uchun STM32 mikrokontrollerlarida (AN5050) Octo‑ SPI interfeysi ilova eslatmasiga qarang.

ICACHE konfiguratsiyasi tashqi xotira bilan xaritalangan hududni qayta ko'rsatish uchun
[8x0 9000 dan 0000x0F FFFF] hududiga joylashtirilgan 907 Mbayt [0x1000 0000 dan 0x107F FFFF] hududiga o'zgartiriladi. Keyin ularga sekin avtobus (ICACHE master2 avtobusi) orqali kirish mumkin.

• ICACHE_CR registr konfiguratsiyasi
  • EN = 0 bilan ICACHE-ni o'chiring.
  • WAYSEL = 1 yoki 2 bilan mos ravishda 0 yoki 1 tomonlama (ilova ehtiyojlariga qarab) tanlang.
• ICACHE_CRRx registr konfiguratsiyasi (to'rtta hududgacha, x = 0 dan 3 gacha)
  • BASEADDR [0:1000] = 0000x28 bilan 21x0 80 tayanch manzilini (remap manzilini) tanlang.
  • RSIZE[8:2] = 0x0 bilan qayta taqqoslash uchun 3 Mbaytlik hudud hajmini tanlang.
  • 0x9000 0000 remapped manzilini tanlang REMAPADDR[31:21] = 0x480.
  • MSTSEL = 2 bilan tashqi xotiralar uchun ICACHE AHB master1 portini tanlang.
  • HBURST = 0 bilan WRAP portlash turini tanlang.
  • REN = 1 bilan x mintaqasi uchun remappingni yoqing.

Quyidagi rasmda remapni yoqishdan so'ng xotira hududlari IAR bilan qanday ko'rinishi ko'rsatilgan.

9-rasm. Xotira hududlarini remapping example

8 Mbaytlik tashqi xotira endi qayta tiklandi va unga [0x1000 0000 dan 0x107F FFFF] hududi orqali kirish mumkin.

ICACHE-ni yoqish

• ICACHE_CR registr konfiguratsiyasi EN = 1 bilan ICACHE-ni yoqing.

Tegishli monitorlar
ICACHE ish faoliyatini tahlil qilish uchun ikkita monitorni taqdim etadi: 32-bitli monitor va 16-bitli miss monitor.

• Xit monitor ICACHE tarkibiga (keshda allaqachon mavjud olingan ma'lumotlar) urilgan qul kesh portidagi keshlanadigan AHB tranzaksiyalarini hisoblaydi. Xit monitor hisoblagichi ICACHE_HMONR registrida mavjud.
• Miss monitor ICACHE tarkibini o'tkazib yuboradigan tobe kesh portidagi keshlanadigan AHB tranzaksiyalarini hisoblaydi (keshda allaqachon mavjud bo'lmagan olingan ma'lumotlar). Yo'qolgan monitor hisoblagichi ICACHE_MMONR registrida mavjud.

Eslatma:

Ushbu ikkita monitor maksimal qiymatlariga erishganda o'ralmaydi. Ushbu monitorlar ICACHE_CR registridagi quyidagi bitlardan boshqariladi:

• HITMEN bit (mos ravishda MISSMEN bit) urish (mos ravishda o'tkazib yuborilgan) monitorini yoqish/to'xtatish uchun.
• HITMRST bit (mos ravishda MISSMRST bit) urish (mos ravishda o'tkazib yuborilgan) monitorni qayta o'rnatish uchun. Odatiy bo'lib, quvvat sarfini kamaytirish uchun tezis monitorlari o'chirilgan.

ICACHE texnik xizmat ko'rsatish
Dasturiy ta'minot ICACHE_CR registridagi CACHEINV bitini o'rnatish orqali ICACHEni bekor qilishi mumkin. Ushbu harakat butun keshni bekor qiladi va uni bo'shatadi. Ayni paytda, agar ba'zi qayta xaritalangan hududlar yoqilgan bo'lsa, ICACHE o'chirilgan bo'lsa ham, qayta xaritalash xususiyati faol bo'ladi. ICACHE faqat o'qish tranzaktsiyalarini boshqarganligi va yozish tranzaktsiyalarini boshqarmaganligi sababli, u yozishda izchillikni ta'minlamaydi. Shunday qilib, dastur mintaqani dasturlashdan keyin ICACHE ni bekor qilishi kerak.

ICACHE xavfsizligi
ICACHE himoyalangan tashqi qurilma bo‘lib, uni GTZC TZSC xavfsiz konfiguratsiya registri orqali xavfsiz deb sozlash mumkin. Agar u xavfsiz deb sozlangan bo'lsa, ICACHE registrlariga faqat xavfsiz kirishga ruxsat beriladi. ICACHE, shuningdek, GTZC TZSC imtiyoz konfiguratsiya registri orqali imtiyozli sifatida sozlanishi mumkin. ICACHE imtiyozli sifatida sozlanganda, ICACHE registrlariga faqat imtiyozli kirishlarga ruxsat beriladi. Odatiy bo'lib, ICACHE GTZC TZSC orqali xavfsiz emas va imtiyozlarga ega emas.

Hodisa va uzilishlarni boshqarish

ICACHE ICACHE_SR da ERRF bayrog'ini o'rnatish orqali aniqlanganda funktsional xatolarni boshqaradi. Agar ERRIE biti ICACHE_IER da o'rnatilgan bo'lsa, uzilish ham yaratilishi mumkin. ICACHE bekor qilingan taqdirda, kesh bandligi tugagach, BSYENDF bayrog'i ICACHE_SR da o'rnatiladi. Agar BSYENDIE biti ICACHE_IER da o'rnatilgan bo'lsa, uzilish ham yaratilishi mumkin. Quyidagi jadvalda ICACHE uzilishi va hodisa bayroqlari keltirilgan.

Jadval 5. ICACHE uzilishi va hodisalarni boshqarish bitlari

Roʻyxatdan oʻtish	Bit nomi	Bit tavsifi	Bitga kirish turi
ICACHE_SR	BAND	To'liq bekor qilish operatsiyasini bajaradigan kesh	Faqat o'qish uchun
	BSYENDF	Keshni bekor qilish operatsiyasi tugallandi
	XATO	Keshlash jarayonida xatolik yuz berdi
ICACHE_IER	ERRIE	Kesh xatosi uchun uzilishni yoqing	O'qish/yozish
	BSYENDIE	Bekor qilish operatsiyasi tugallangan taqdirda uzilishni yoqing
ICACHE_FCR	CERRF	ICACHE_SR da ERRFni tozalaydi	Faqat yozish uchun
	CBSYENDF	ICACHE_SR da BSYENDF ni tozalaydi

DCACHE xususiyatlari
Ma'lumotlar keshining maqsadi protsessordan yoki boshqa avtobus asosiy periferik qurilmasidan keladigan tashqi xotira ma'lumotlar yuklarini va ma'lumotlar do'konlarini keshlashdir. DCACHE o'qish va yozish operatsiyalarini boshqaradi.
DCACHE keshlash trafiki

DCACHE tashqi xotiralarni asosiy port interfeysidan AHB shinasi orqali keshlaydi. Kiruvchi xotira so'rovlari AHB tranzaksiya xotirasini blokirovka qilish atributiga ko'ra keshlangan sifatida aniqlanadi. DCACHE yozish siyosati MPU tomonidan sozlangan xotira atributiga qarab yozish yoki qayta yozish sifatida aniqlanadi. Hudud keshlanmaydigan qilib sozlangan bo'lsa, DCACHE chetlab o'tiladi.

 6-jadval. AHB tranzaksiyasi uchun DCACHE keshlanishi

AHB qidirish atributi	AHB bufer atributi	Keshlash qobiliyati
0	X	O'qish va yozish: keshlash mumkin emas
1	0	O'qing: keshlangan Write: (keshlangan) yozish orqali
1	1	O'qing: keshlangan Write: (keshlangan) qayta yozish

DCACHE keshlanadigan hududlar
STM32U5 seriyali uchun DCACHE1 tobe interfeysi S-AHB avtobusi orqali Cortex-M33 ga ulanadi va GFXMMU, FMC va HSPI/OCTOSPI-larni keshlaydi. DCACHE2 tobe interfeysi DMA2D ga M0 port shinasi orqali ulanadi va barcha ichki va tashqi xotiralarni (SRAM4 va BRKPSRAMdan tashqari) keshlaydi. STM32H5 seriyali uchun DCACHE tobe interfeysi FMC va OCTOSPI orqali S-AHB tashqi xotiralari orqali Cortex-M33 ga ulangan.

7-jadval. DCACHE keshlanadigan hududlar va interfeyslar

Keshlanadigan xotira manzili hududi	DCACHE1 keshlanadigan interfeyslar	DCACHE2 keshlanadigan interfeyslar
GFXMMU	X	X
SRAM1	Yoʻq	X
SRAM2		X
SRAM3		X
SRAM5		X
SRAM6		X
HSPI1	X	X
OCTOSPI1	X	X
FMC banklari	X	X
OCTOSPI2	X	X

Eslatma

Ayrim mahsulotlarda ba'zi interfeyslar qo'llab-quvvatlanmaydi. 1-rasmga yoki mahsulotning maxsus qo'llanmasiga qarang.
Portlash turi
ICACHE bilan bir xil, DCACHE qo'shimcha va o'ralgan portlashni qo'llab-quvvatlaydi (3.1.3-bo'limga qarang). DCACHE uchun portlash turi DCACHE_CR da HBURST biti orqali sozlangan.
DCACHE konfiguratsiyasi
Yuklash vaqtida DCACHE sukut bo'yicha o'chirib qo'yilgan bo'lib, to'g'ridan-to'g'ri xotira so'rovlarini asosiy portga yo'naltiradi. DCACHE-ni yoqish uchun DCACHE_CR registrida EN bitini o'rnatish kerak. Xit va o'tkazib yuborilgan monitorlar DCACHE kesh ish faoliyatini tahlil qilish uchun to'rtta monitorni qo'llaydi:

• Ikkita 32 bitli (R/W) monitor: DCACHE asosiy portlarida tranzaksiya yaratmasdan protsessor kesh xotirasida ma'lumotlarni o'qish yoki yozish sonini hisoblaydi (ma'lumotlar keshda allaqachon mavjud). (R/W) zarba monitorlari hisoblagichlari mos ravishda DCACHE_RHMONR va DCACHE_WHMONR registrlarida mavjud.
• Ikkita 16-bitli (R/W) oʻtkazib yuborilgan monitorlar: protsessor kesh xotirasida maʼlumotlarni oʻqish yoki yozish sonini hisoblang va xotira hududidan maʼlumotlarni yuklash uchun DCACHE asosiy portlarida tranzaksiya hosil qiladi (maʼlumotlar olinmaydi). keshda allaqachon mavjud). (R/W) miss monitorlar hisoblagichlari mos ravishda DCACHE_RMMONR va DCACHE_WMMONR registrlarida mavjud.

Eslatma:

Ushbu to'rtta monitor maksimal qiymatlariga yetganda o'ralmaydi. Ushbu monitorlar DCACHE_CR registridagi quyidagi bitlardan boshqariladi:

• WHITMAN biti (mos ravishda WMISSMEN biti) yozish zarbasi (mos ravishda o'tkazib yuborilgan) monitorini yoqish/to'xtatish uchun.
• RHITMEN biti (mos ravishda RMISSMEN biti) o'qish zarbasi (mos ravishda o'tkazib yuborilgan) monitorini yoqish/to'xtatish uchun.
• WHITMRST bit (mos ravishda WMISSMRST bit) yozish zarbasi (mos ravishda o'tkazib yuborilgan) monitorini qayta o'rnatish uchun
• RHITMRST biti (mos ravishda RMISSMRST biti) o'qish hit (mos ravishda o'tkazib yuborilgan) monitorini qayta o'rnatish uchun

Odatiy bo'lib, bu monitorlar quvvat sarfini kamaytirish uchun o'chirib qo'yilgan.

DCACHE texnik xizmat ko'rsatish
DCACHE DCACHE_CR da CACHECMD[2:0] orqali sozlanishi mumkin bo'lgan bir nechta texnik operatsiyalarni taklif qiladi.

• 000: operatsiya yo'q (standart)
• 001: toza diapazon. Keshdagi ma'lum diapazonni tozalang
• 010: diapazonni bekor qilish. Keshdagi ma'lum diapazonni bekor qilish
• 010: diapazonni tozalang va bekor qiling. Keshdagi ma'lum diapazonni tozalang va bekor qiling

Tanlangan diapazon quyidagilar orqali sozlanadi:

• CMDSTARTADDR registri: buyruqning boshlang'ich manzili
• CMDENDADDR registri: buyruqni tugatish manzili

Eslatma:

Ushbu registr CACHECMD yozilishidan oldin o'rnatilishi kerak. Kesh buyrug'ini saqlash STARTCMD biti DCACHE_CR registrida o'rnatilganda boshlanadi. DCACHE, shuningdek, DCACHE_CR registrida CACHEINV bitini o'rnatish orqali to'liq CACHE invalidatsiyasini qo'llab-quvvatlaydi.

DCACHE xavfsizligi
DCACHE xavfsiz tashqi qurilma bo'lib, uni GTZC TZSC xavfsiz konfiguratsiya registri orqali xavfsiz deb sozlash mumkin. Agar u xavfsiz deb sozlangan bo'lsa, DCACHE registrlariga faqat xavfsiz kirishga ruxsat beriladi. DCACHE GTZC TZSC imtiyoz konfiguratsiya registri orqali ham imtiyozli sifatida sozlanishi mumkin. DCACHE imtiyozli sifatida sozlanganda, DCACHE registrlariga faqat imtiyozli kirishlarga ruxsat beriladi. Odatiy bo'lib, DCACHE GTZC TZSC orqali xavfsiz emas va imtiyozlarga ega emas.

Hodisa va uzilishlarni boshqarish
DCACHE aniqlanganda, DCACHE_SR da ERRF bayrog'ini o'rnatish orqali funktsional xatolarni boshqaradi. Agar ERRIE biti DCACHE_IER da o'rnatilgan bo'lsa, uzilish ham yaratilishi mumkin. DCACHE bekor qilingan taqdirda, kesh bandi holati tugagach, DCACHE_SR da BSYENDF bayrog'i o'rnatiladi. Agar BSYENDIE bit DCACHE_IER da o'rnatilgan bo'lsa, uzilish ham yaratilishi mumkin. DCACHE buyrug'i holatini CMDENF va BUSYCMDF orqali DCACHE_SR orqali tekshirish mumkin, agar CMDENDIE biti DCACHE_IER da o'rnatilgan bo'lsa, uzilish ham yaratilishi mumkin. Quyidagi jadvalda DCACHE uzilishlari va hodisa bayroqlari keltirilgan

8-jadval. DCACHE uzilish va hodisalarni boshqarish bitlari

Roʻyxatdan oʻtish	Roʻyxatdan oʻtish	Bit tavsifi	Bitga kirish turi
DCACHE_SR	BAND	To'liq bekor qilish operatsiyasini bajaradigan kesh	Faqat o'qish uchun
	BSYENDF	Keshni to'liq bekor qilish operatsiyasi tugadi
	BUSYCMDF	Diapazon buyrug'ini bajaradigan kesh
	CMDENDF	Rangli buyruq oxiri
	ERRF	Keshlash jarayonida xatolik yuz berdi
DCACHE_IER	ERRIE	Kesh xatosi uchun uzilishni yoqing	O'qish/yozish
	CMDENDIE	Diapazon buyrug'i oxirida uzilishni yoqing
	BSYENDIE	To'liq bekor qilingan operatsiya oxirida uzilishni yoqing
DCACHE_FCR	CERRF	DCACHE_SR da ERRFni tozalaydi	Faqat yozish uchun
	CCMDENDF	DCACHE_SR da CMDENDF ni tozalaydi
	CBSYENDF	DCACHE_SR da BSYENDFni tozalaydi

ICACHE va DCACHE ishlashi va quvvat sarfi

ICACHE va DCACHE dan foydalanish tashqi xotiralarga kirishda ilova ish faoliyatini yaxshilaydi. Quyidagi jadvalda tashqi xotiralarga kirishda ICACHE va DCACHE ning CoreMark® ishlashiga ta'siri ko'rsatilgan.

Jadval 9. Tashqi xotiralar bilan CoreMark ijrosi bo'yicha ICACHE va DCACHE ishlashi

(1)
CoreMark kodi	CoreMark ma'lumotlari	ICACHE konfiguratsiyasi	DCACHE konfiguratsiyasi	CoreMark ball/MHz
Ichki Flash xotira	Ichki SRAM	Yoqilgan (2 tomonlama)	O'chirilgan	3.89
Ichki Flash xotira	Tashqi Octo-SPI PSRAM (S-avtobus)	Yoqilgan (2 tomonlama)	Yoqilgan	3.89
Ichki Flash xotira	Tashqi Octo-SPI PSRAM (S-avtobus)	Yoqilgan (2 tomonlama)	O'chirilgan	0.48
Tashqi Octo-SPI Flash (C-avtobus)	Ichki SRAM	Yoqilgan (2 tomonlama)	O'chirilgan	3.86
Tashqi Octo-SPI Flash (C-avtobus)	Ichki SRAM	O'chirilgan	O'chirilgan	0.24
Ichki Flash xotira	Ichki SRAM	O'chirilgan	O'chirilgan	2.69

Sinov shartlari:

• Qo'llaniladigan mahsulot: STM32U575/585
• Tizim chastotasi: 160 MGts.
• Tashqi Octo-SPI PSRAM xotirasi: 80 MGts (DTR rejimi).
• Tashqi Octo-SPI flesh xotirasi: 80 MGts (STR rejimi).
• Kompilyator: IAR V8.50.4.
• Ichki chirog'ni PROFETCH: ON.

ICACHE va DCACHE-dan foydalanish ichki va tashqi xotiralarga kirishda quvvat sarfini kamaytiradi. Quyidagi jadvalda ICACHE ning CoreMark ijrosi paytida quvvat sarfiga ta'siri ko'rsatilgan.

10-jadval. CoreMark ijrosi ICACHE quvvat sarfiga ta'siri

ICACHE konfiguratsiyasi	MCU quvvat sarfi (mA)
Yoqilgan (2 tomonlama)	7.60
Yoqilgan (1 tomonlama)	7.13
O'chirilgan	8.89

1. Sinov shartlari:
   • Qo'llaniladigan mahsulot: STM32U575/585
   • CoreMark kodi: ichki Flash xotira.
   • CoreMark ma'lumotlari: ichki SRAM.
   • Ichki Flash xotira PREFETCH: ON.
   • Tizim chastotasi: 160 MGts.
   • Kompilyator: IAR V8.32.2.
   • jildtage diapazoni: 1.
   • SMPS: ON.
2. Keshga to'liq yuklana olmaydigan kod uchun bir tomonlama to'plam assotsiativ konfiguratsiyasiga qaraganda samaraliroq. Shu bilan birga, 1 tomonlama to'plamli assotsiativ kesh deyarli har doim ikki tomonlama to'plamli assotsiativ keshdan ko'ra ko'proq quvvat sarflaydi. Har bir kod unumdorlik va quvvat sarfi o'rtasidagi eng yaxshi muvozanatni tanlash uchun ikkala assotsiativ konfiguratsiyada ham baholanishi kerak. Tanlov foydalanuvchining ustuvorligiga bog'liq.

Xulosa

STMicroelectronics, ICACHE va DCACHE tomonidan ishlab chiqilgan birinchi keshlar ichki va tashqi xotiralarni keshlash imkoniyatiga ega bo'lib, ma'lumotlar trafigini va ko'rsatmalarni olish uchun unumdorlikni oshiradi. Ushbu hujjat ICACHE va DCACHE tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan turli xil xususiyatlarni ko'rsatadi, ularning konfiguratsiyasining soddaligi va moslashuvchanligi ishlab chiqish xarajatlarini kamaytirish va bozorga tezroq chiqish imkonini beradi.

Qayta ko'rib chiqish tarixi

Jadval 11. Hujjatni qayta ko'rib chiqish tarixi

Sana	Versiya	O'zgarishlar
10-oktabr, 2019 yil	1	Dastlabki nashr.
27-fevral, 2020 yil	2	Yangilangan: • 2-jadval. Xotira hududlari va ularning manzillari • 2.1.7 bo'lim ICACHE texnik xizmat ko'rsatish • 2.1.8 ICACHE xavfsizligi bo'limi
7-dekabr, 2021-yil	3	Yangilangan: • Hujjat nomi • Kirish • 1-bo'lim ICACHE va DCACHE tugadiview • 4-bo‘lim xulosasi qo‘shildi: • 2-bo'lim ICACHE va DCACHE xususiyatlari • 3-bo'lim ICACHE va DCACHE ishlashi va quvvat sarfi
15-fevral, 2023 yil	4	Yangilangan: •         2.2-bo'lim: STM32U5 seriyali aqlli arxitektura •         2.5-bo'lim: DCACHE blok diagrammasi •         3.1.1-bo'lim: Dual masters •         3.1.2-bo'lim: 1 tomonlama va 2 tomonlama ICACHE •         3.1.4-bo'lim: Keshlanadigan hududlar va qayta xaritalash xususiyati •         3.2-bo'lim: DCACHE xususiyatlari •         3.2.2-bo'lim: DCACHE keshlanadigan hududlari •         4-bo'lim: ICACHE va DCACHE ishlashi va quvvat sarfi Qo'shilgan: •         1-bo'lim: Umumiy ma'lumot
11-mart, 2024-yil	5	Yangilangan: •         2.3-bo'lim: STM32H5 seriyali aqlli arxitektura •         3.1.1-bo'lim: Dual masters

MUHIM OGOHLANTIRISH – DIKQAT O‘QING
STMicroelectronics NV va uning sho‘ba korxonalari (“ST”) istalgan vaqtda ST mahsulotlariga va/yoki ushbu hujjatga o‘zgartirishlar, tuzatishlar, yaxshilanishlar, o‘zgartirishlar va takomillashtirishlar kiritish huquqini o‘zida saqlab qoladi. Xaridorlar buyurtma berishdan oldin ST mahsulotlari bo'yicha so'nggi tegishli ma'lumotlarni olishlari kerak. XT mahsulotlari buyurtmani tasdiqlash vaqtida mavjud bo'lgan XTning sotish shartlari va qoidalariga muvofiq sotiladi. Xaridorlar XT mahsulotlarini tanlash, tanlash va ulardan foydalanish uchun faqat javobgar bo'ladilar va XT qo'llashda yordam berish yoki xaridor mahsulotlari dizayni uchun hech qanday javobgarlikni o'z zimmasiga olmaydi. Bu yerda ST tomonidan hech qanday intellektual mulk huquqiga ochiq yoki nazarda tutilgan litsenziya berilmaydi. XT mahsulotlarini bu yerda bayon etilgan ma'lumotlardan boshqacha shartlar bilan qayta sotish XT tomonidan bunday mahsulot uchun berilgan har qanday kafolatni bekor qiladi. ST va ST logotipi STning savdo belgilaridir. ST savdo belgilari haqida qo'shimcha ma'lumot olish uchun www.st.com/trademarks saytiga qarang. Boshqa barcha mahsulot yoki xizmat nomlari tegishli egalarining mulki hisoblanadi. Ushbu hujjatdagi ma'lumotlar ushbu hujjatning oldingi versiyalarida ilgari berilgan ma'lumotlarning o'rnini bosadi va almashtiradi. © 2024 STMicroelectronics – Barcha huquqlar himoyalangan

Hujjatlar / manbalar

STMicroelectronics STM32H5 seriyali mikrokontrollerlar [pdf] Foydalanuvchi qo‘llanmasi STM32H5 seriyali mikrokontrollerlar, STM32H5 seriyali mikrokontrollerlar, mikrokontrollerlar

Ma'lumotnomalar

• Foydalanuvchi uchun qo'llanma