MSP432产品培训(四)-存储系统

接下来我们探讨存储器系统 在我们MSP432 P系列首个

MSP432P4127器件上 存储器 上内置闪存容量为256K字节

内置闪存频率最高16MHz 它内置了 128位的缓冲器 支持指令预加载

也就是当Flash运行速度为16MHz 而代码 运行速度高于16MHz 代码由于Flash

访问限制 导致代码需要停止下 等待 指令的读取 这是Flash访问速度限制

这是原有情况 现在加了128位的缓存加预取指功能后 Flash实际执行速度突破

16MHz 这是由于代码可以预取指 在执行上条指令时同时把更多的

（听不清）的指令预先存储到128位缓存器中 下次指令执行不是从Flash中取指

而是从快速缓冲器取指 它速度远大于 16MHz 只要代码跳转预判在一定

百分比下Flash执行速度 将远大于16MHz 这是内置缓存区

和预取指功能带来的优越性 MSP432 P412内置64K字节SRAM

64K字节SRAM分为8个存储器 每组各8K字节 用户即可分别控制

每个SRAM 优化整体功耗 MSP432 还内置32KROM存储器 在它当中

在MSP432会内置外设驱动库 那这些 外设驱动库在ROM中内置一方面是可以有效减少

应用所占Flash空间 外设驱动库放到ROM中 另一方面 从ROM中执行指令访问

读取时 第一速度快 第二功耗低 可实现早48MHz单周期的执行

同时功耗最低 从ROM中调设 我们的外设驱动库 即可享受诸多优点

最后MSP432预先编程一个引导 加载程序BSL 它会预编程到闪存中

当然用户可根据自定义需求编写自定义 BSL 尽管如此出厂预装载的BSL仍支持三种

串行通讯接口 就是UARAT I2C SPI 当 设备无法通过（听不清）口访问的时候

还可以通过这些串行通讯接口 现场对固件进行升级

现在我们具体看闪存 MSP432所 采用闪存架构 让闪存划分为

两大Bank 1和2 每个的容量是128K 字节 每个bank分为多个扇区

每个扇区大小4K字节 这样 用户可针对每个扇区执行

参数保护 写保护 取消保护 等操作 当用户对整个存储器执行

大规模擦除操作 可简单对某些 单独的扇区敏感数据进行保留

另外由于整个闪存划分为两个独立Bank 那我们的开发人员可以利用该功能实现

Flash闪存读写擦除操作同时的 同步运行 比如对Bank1 进行擦除

或者写操作的同时呢 可以从Bank2当中的来读取代码执行

我们的应用不会在闪存操作上 应用浪费任何的时间

好 前面说过了 我们闪存一般 是最高16MHz的速度执行

那整个系统运行频率最高是48MHz 远远高于16MHz 那我们就可以借助

闪存内置的缓存器以及预取指的功能 来提高整个闪存了有效的执行速度

对于各类闪存的编程和擦除操作而言 闪存的控制器还提供一些硬件的引擎

来辅助完成这些操作 比如简化验证流程或者

写入闪存时采用突发模式 除了这些硬件引擎之外

MSP432它还配有多种 灵活的一个代码安全和

保护选项 比如我们按ARM 公司为它内核提供的MPU单元

存储器保护单元 它针对每个闪存区域 来执行写保护或者是读保护操作

这是MPU 另外呢 我们还提供软件的IP保护

我们可以对器件提供多达四个 受保护的 IP 存储器区域

这样的，我们就可以实现一个安全 代码黑河的解决方案

那在本次培训的后续部分呢 我们会详细的介绍这样一个功能

接下来看一下RAM存储器 我们一共内置了64 k 字节的RAM

64 k 字节的RAM会被划分为 八个可动态配置的RAM区域

一般的每个区域 配有8 k 字节的RAM

对于每个RAM我们都有两个 面向于功耗优化的选项 第一个选项

我们可以选择 完全启用或完全禁用

从而切断相应的组的所有功耗 这个选项的我们可以在

CPU活跃模式来进行选择 另外在Lpm3一个低功耗模式当中呢

我们还可以选择是否保留 某一个组当中的内容

从而在低功耗模式下来 尽可能降低SRAM泄露功耗

这里的是我们的存储器整个映射

那我们MSP432映射遵循标准的 cortex m 的内存映射机制

首先位于首地址的X00是我们的闪存 在闪存中应该由我们的中段向量表

和应用代码 接着 是位于 0x01000000 地址的ROM存储器 在它当中呢

是预先存有MSP432外设驱动程序库 接下来是位于0X20000000 的 SRAM

区域 这个SRAM区域呢 它支持 Bit banded 通过这个功能

我们可以实现对 SRAM1Bit访问 也就是说我们可以对 SRAM当中任意

Bit位来进行单独写或者是读这样的 操作 这是SRAM Bit banded 功能

接下来的呢，是位于0X40000000 地址外部寄存器 这些一些外设寄存器

同样的这些外设寄存器区域 它也支持Bit banded 的功能

也就是说呢 我们可以通过 Bit banded 对外设寄存器每个Bit位进行单独访问

或修改这样的功能 这对我们代码编写 非常有益的一个功能 最后呢

是位于我们 0xE0000000 地址开始的 RAM内核独有的一些检查和调试接口

这张图呢，就是我们整个存储器的映射

综上所述 本次在线培训课程呢 我给大家探讨了 MSP432

它的时钟系统和存储器系统 从单独上来看 我们这样一些

电源也好 时钟也好 存储器也好 它都和我们整个系统的设计

都是息息相关的 特别呢 是对于 一些功耗敏感的应用来说呢

我们都需要深入的了解到 每一个模块啊 它所提供的功能

我们才能设计出一个功能更为强大 效率更为出众的一个MSP432应用

大家知道对于任何应用 头等重要的呢是 cpu 的速度

那根据不同的 cpu 的速度呢 我们需要选择一个合适的电源

时钟以及存储器的配置 来实现性能最优 功耗最优一个系统

比如说我们如果系统嘛 在0到24 MHz运行 我们可以选择Vcore

零这样一个等级电压 但是如果系统是 24到48MHz运行 要将Vcore电压等级

提升为1 这是我们的电源部分的配置 闪存最高的可以运行到16MHz

因此系统在0到16MHz当中 运行的时候 闪存是不需要增加

等待周期的 但是当系统以16到32MHz 运行的时候呢 需要将闪存的等待周期

提升为1 如果我们系统呢 是以32到48MHz运行的话

那么就需要将闪存等待周期提升为2 这是闪存的配置 第三 就是针对

哪个频率使用哪一种稳压器 我们之前 也讲过我们MSP432 提供了两个

稳压器 dc/dc 和LDO 通常dc/dc 支持 高性能这样的一个高速运行

一个系统 而LDO则具有更快的 切换响应速度以及更低的功耗

因此的对于频率较高的应用的时候 我们选择使用 dc/dc

那如果是一些低功耗应用低功耗模式 切换非常频繁的这样一些应用

我们则推荐使用LDO

所以这些器件的配置呢 对于整个系统 性能功耗来说呢 都是至关重要

好 我们在线培训课程的第四部分呢 就到此结束了 谢谢大家的观看

接下来我们探讨存储器系统 在我们MSP432 P系列首个

MSP432P4127器件上 存储器 上内置闪存容量为256K字节

内置闪存频率最高16MHz 它内置了 128位的缓冲器 支持指令预加载

也就是当Flash运行速度为16MHz 而代码 运行速度高于16MHz 代码由于Flash

访问限制 导致代码需要停止下 等待 指令的读取 这是Flash访问速度限制

这是原有情况 现在加了128位的缓存加预取指功能后 Flash实际执行速度突破

16MHz 这是由于代码可以预取指 在执行上条指令时同时把更多的

（听不清）的指令预先存储到128位缓存器中 下次指令执行不是从Flash中取指

而是从快速缓冲器取指 它速度远大于 16MHz 只要代码跳转预判在一定

百分比下Flash执行速度 将远大于16MHz 这是内置缓存区

和预取指功能带来的优越性 MSP432 P412内置64K字节SRAM

64K字节SRAM分为8个存储器 每组各8K字节 用户即可分别控制

每个SRAM 优化整体功耗 MSP432 还内置32KROM存储器 在它当中

在MSP432会内置外设驱动库 那这些 外设驱动库在ROM中内置一方面是可以有效减少

应用所占Flash空间 外设驱动库放到ROM中 另一方面 从ROM中执行指令访问

读取时 第一速度快 第二功耗低 可实现早48MHz单周期的执行

同时功耗最低 从ROM中调设 我们的外设驱动库 即可享受诸多优点

最后MSP432预先编程一个引导 加载程序BSL 它会预编程到闪存中

当然用户可根据自定义需求编写自定义 BSL 尽管如此出厂预装载的BSL仍支持三种

串行通讯接口 就是UARAT I2C SPI 当 设备无法通过（听不清）口访问的时候

还可以通过这些串行通讯接口 现场对固件进行升级

现在我们具体看闪存 MSP432所 采用闪存架构 让闪存划分为

两大Bank 1和2 每个的容量是128K 字节 每个bank分为多个扇区

每个扇区大小4K字节 这样 用户可针对每个扇区执行

参数保护 写保护 取消保护 等操作 当用户对整个存储器执行

大规模擦除操作 可简单对某些 单独的扇区敏感数据进行保留

另外由于整个闪存划分为两个独立Bank 那我们的开发人员可以利用该功能实现

Flash闪存读写擦除操作同时的 同步运行 比如对Bank1 进行擦除

或者写操作的同时呢 可以从Bank2当中的来读取代码执行

我们的应用不会在闪存操作上 应用浪费任何的时间

好 前面说过了 我们闪存一般 是最高16MHz的速度执行

那整个系统运行频率最高是48MHz 远远高于16MHz 那我们就可以借助

闪存内置的缓存器以及预取指的功能 来提高整个闪存了有效的执行速度

对于各类闪存的编程和擦除操作而言 闪存的控制器还提供一些硬件的引擎

来辅助完成这些操作 比如简化验证流程或者

写入闪存时采用突发模式 除了这些硬件引擎之外

MSP432它还配有多种 灵活的一个代码安全和

保护选项 比如我们按ARM 公司为它内核提供的MPU单元

存储器保护单元 它针对每个闪存区域 来执行写保护或者是读保护操作

这是MPU 另外呢 我们还提供软件的IP保护

我们可以对器件提供多达四个 受保护的 IP 存储器区域

这样的，我们就可以实现一个安全 代码黑河的解决方案

那在本次培训的后续部分呢 我们会详细的介绍这样一个功能

接下来看一下RAM存储器 我们一共内置了64 k 字节的RAM

64 k 字节的RAM会被划分为 八个可动态配置的RAM区域

一般的每个区域 配有8 k 字节的RAM

对于每个RAM我们都有两个 面向于功耗优化的选项 第一个选项

我们可以选择 完全启用或完全禁用

从而切断相应的组的所有功耗 这个选项的我们可以在

CPU活跃模式来进行选择 另外在Lpm3一个低功耗模式当中呢

我们还可以选择是否保留 某一个组当中的内容

从而在低功耗模式下来 尽可能降低SRAM泄露功耗

这里的是我们的存储器整个映射

那我们MSP432映射遵循标准的 cortex m 的内存映射机制

首先位于首地址的X00是我们的闪存 在闪存中应该由我们的中段向量表

和应用代码 接着 是位于 0x01000000 地址的ROM存储器 在它当中呢

是预先存有MSP432外设驱动程序库 接下来是位于0X20000000 的 SRAM

区域 这个SRAM区域呢 它支持 Bit banded 通过这个功能

我们可以实现对 SRAM1Bit访问 也就是说我们可以对 SRAM当中任意

Bit位来进行单独写或者是读这样的 操作 这是SRAM Bit banded 功能

接下来的呢，是位于0X40000000 地址外部寄存器 这些一些外设寄存器

同样的这些外设寄存器区域 它也支持Bit banded 的功能

也就是说呢 我们可以通过 Bit banded 对外设寄存器每个Bit位进行单独访问

或修改这样的功能 这对我们代码编写 非常有益的一个功能 最后呢

是位于我们 0xE0000000 地址开始的 RAM内核独有的一些检查和调试接口

这张图呢，就是我们整个存储器的映射

综上所述 本次在线培训课程呢 我给大家探讨了 MSP432

它的时钟系统和存储器系统 从单独上来看 我们这样一些

电源也好 时钟也好 存储器也好 它都和我们整个系统的设计

都是息息相关的 特别呢 是对于 一些功耗敏感的应用来说呢

我们都需要深入的了解到 每一个模块啊 它所提供的功能

我们才能设计出一个功能更为强大 效率更为出众的一个MSP432应用

大家知道对于任何应用 头等重要的呢是 cpu 的速度

那根据不同的 cpu 的速度呢 我们需要选择一个合适的电源

时钟以及存储器的配置 来实现性能最优 功耗最优一个系统

比如说我们如果系统嘛 在0到24 MHz运行 我们可以选择Vcore

零这样一个等级电压 但是如果系统是 24到48MHz运行 要将Vcore电压等级

提升为1 这是我们的电源部分的配置 闪存最高的可以运行到16MHz

因此系统在0到16MHz当中 运行的时候 闪存是不需要增加

等待周期的 但是当系统以16到32MHz 运行的时候呢 需要将闪存的等待周期

提升为1 如果我们系统呢 是以32到48MHz运行的话

那么就需要将闪存等待周期提升为2 这是闪存的配置 第三 就是针对

哪个频率使用哪一种稳压器 我们之前 也讲过我们MSP432 提供了两个

稳压器 dc/dc 和LDO 通常dc/dc 支持 高性能这样的一个高速运行

一个系统 而LDO则具有更快的 切换响应速度以及更低的功耗

因此的对于频率较高的应用的时候 我们选择使用 dc/dc

那如果是一些低功耗应用低功耗模式 切换非常频繁的这样一些应用

我们则推荐使用LDO

所以这些器件的配置呢 对于整个系统 性能功耗来说呢 都是至关重要

好 我们在线培训课程的第四部分呢 就到此结束了 谢谢大家的观看