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ARM紧耦合内存简介及配置

? 2018年01月26日 12:15 ? 次阅读

心博天下娱乐平台 www.syycw.cn TCM :TIghtly Coupled Memory的缩写。为了弥补Cache访问的不确定性,而增加的OnChip Memory.有的CPU含有分立的InstrucTIon TCM / Data TCM.TCM包含在存储器的地址映射空间中,可以作为快速存储器来访问。TCM使用物理地址,对TCM的写访问,受到MMU内部保护信息的控制。向TCM中的内存位置写入时,不会发生任何外部写入。

TCM用于向处理器提供低延迟内存,它没有高速缓存特有的不可预测性。 可以使用 TCM 来存放重要例程,如中断处理例程或者极需要避免高速缓存不确定性的实时任务。此外,可以使用 TCM 来保存暂时寄存器数据、局部属性不适合高速缓存的数据类型,以及中断堆栈等重要数据结构。

ARM的ram包括静态ram,动态ram, TCM---紧耦合内存(TCM: TIghtly Coup ledMemories)。

TCM是一个固定大小的RAM,紧密地耦合至处理器内核,提供与cache相当的性能,相比于cache的优点是,程序代码可以精确地控制什么函数或代码放在哪儿(RAM里)。当然TCM永远不会被踢出主存储器,因此,他会有一个被用户预设的性能,而不是象cache那样是统计特性的性能提高。

紧致内存介绍

紧致内存是指片上快速存储区,与片上缓存具有同等的性能,但因为程序可完全控制紧致内存,因而比统计复用的缓存有更好的可预测性。这是ARM5TE引入的特性,目的是通过这一快速的存储区,一方面提高某些关键代码(如中断处理函数)的性能,另方面使存储访问延迟保持一致,这是实时性应用所要求的。ARM6对TCM操作做了进一步的规范。

TCM的应用领域

可预测的实时处理(中断处理)、避免缓存分析(加密算法)、或单纯的性能提高(处理器侧编解码)等。

如同缓存的哈佛结构,指令TCM和数据TCM是分开的。TCM有两种使用方式:作为快缓存使用,和作为本地内存使用。

本地内存

这时,TCM被用作更快速的内存,如同一般的RAM。因为指令段有时也是数据访问的对象,指令TCM实际上是指令数据一体化TCM。对TCM写操作后和后续对此写操作的依赖指令之间必须跟一个阻塞操作。

快缓存(smartcache)

TCM可以配置成当作外部RAM的缓存使用,对应的外部RAM也要设置可缓存标志。如果被缓存的外部RAM可以由多处理器共享,那么TCM是否与共享数据保持一致并没有规定,而由具体实现厂家决定。

TCM与缓存的内容不会自动保持一致,这意味着TCM映射到的内存区域必须是不缓存的区域。如果一个地址同时落在缓存和TCM内,那么访问这一地址的结果是不能预测的。另一个限制是各个TCM必须要配置成不相交的。

TCM的配置

通过CP15的0、1、9号寄存器进行:

0号寄存器

读CP15的0号寄存器,opcode2为2:

MRC p15, 0, Rd, C0, C0, 2

返回TCM状态寄存器的内容,其中,16-18位代表数据TCM个数,0-3代表指令TCM个数。

1号寄存器

ARM6之前,1号寄存器的16位和18位用于使能数据TCM和指令TCM(ARM946,ARM966),ARM6因为可以使用9号寄存器控制每一块TCM的使能状态,所以1号寄存器的这两个位就过时了,应该置1。

9号寄存器

每个TCM都有一个TCM区域寄存器,设置这个寄存器就可以设置TCM的基址和大小。在设置TCM区域寄存器前,需要设置TCM选择寄存器。

下面是访问这些相关寄存器的指令:

ARM InstrucTIon TCM Region Register

MRC/MCR P15, 0, Rd, C9, C1, 0 Data TCM Region Register

MRC/MCR P15, 0, Rd, C9, C1, 1 Instruction/Unified TCM Region Register

MRC/MCR P15, 0, Rd, C9, C2, 0 TCM Selection Register

TCM区域寄存器的结构:

Base Address (Physical Address)[31-12] SBZ/UNP[11-7] Size[6-2] SC[1] En[0]

其中:

En位是使能位,置1时使能此TCM;

SC位置位表示此TCM被用作快缓存(smartcache),清零表示本地内存;

Size字段是只读的,含义如下:

Size Memory Size Memory

filed size field size

0b00000 0K 0b01101 4M

0b00011 4K 0b01110 8M

0b00100 8K 0b01111 16M

0b00101 16K 0b10000 32M

0b00110 32K 0b10001 64M

0b00111 64K 0b10010 128M

0b01000 128K 0b10011 256M

0b01001 256K 0b10100 512M

0b01010 512K 0b10101 1G

0b01011 1M 0b10110 2G

0b01100 2M 0b10111 4G

注意TCM区域寄存器配置出来的各个TCM块不能相交,否则后果不可预测。

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发表于 2018-03-08 10:54 ? 854次阅读
5分钟芯闻 | 今年7月1日前取消流量漫游费;大...

打造Zynq平台性价比标杆,米尔强势推出MYC-...

近期米尔电子基于Zynq-7010处理器及Zynq-7007S处理器推出了MYC-Y7Z010/00...

发表于 2018-03-07 10:47 ? 2351次阅读
打造Zynq平台性价比标杆,米尔强势推出MYC-...

Arm重磅发布Mali多媒体套件 打造震撼视觉新...

3月6日,为提供满足新一代体验需求的创新解决方案,Arm今日宣布推出包含全新的视频、显示和图像处理器...

发表于 2018-03-07 10:44 ? 2531次阅读
Arm重磅发布Mali多媒体套件 打造震撼视觉新...

Ampere 也开始造ARM芯片,冲击老东家In...

日前,一则英特尔前总裁投身ARM服务器芯片领域,叫板老东家的新闻在业内掀起了轩然大波。

发表于 2018-03-06 16:46 ? 831次阅读
Ampere 也开始造ARM芯片,冲击老东家In...

LWIP内存管理知识汇总

一 LWIP内存管理LWIP的内存管理使用了2种方式:内存池memp和内存堆mem、。

发表于 2018-03-06 10:01 ? 321次阅读
LWIP内存管理知识汇总

Arm推Mbed Cloud平台为受限制设备提供...

数百万需要连接至物联网的设备可能由于成本问题、缺少代码空间和处理能力而受限。但其有限的计算资源仍能满...

发表于 2018-03-05 15:22 ? 123次阅读
Arm推Mbed Cloud平台为受限制设备提供...

有51基础很容易入门ARM是真的吗

有51基础很容易入门ARM是真的吗?从51到ARM,这路怎么走?

发表于 2018-03-01 16:55 ? 587次阅读
有51基础很容易入门ARM是真的吗

浅谈国产内存现状 国产DDR4的崛起

目前中国正在大力发展半导体产业,但是在内存市场却有一些缺憾,全球内存市场几乎被美国、韩国垄断,去年的...

发表于 2018-03-01 10:12 ? 1079次阅读
浅谈国产内存现状 国产DDR4的崛起

苹果芯片领域的筹谋 高通、三星都在局中

在芯片领域很多人都在猜测苹果布了一个“王炸之局”,高通、三星等都在苹果的布局之中。苹果不仅拔得 64...

发表于 2018-02-28 10:16 ? 249次阅读
苹果芯片领域的筹谋 高通、三星都在局中

发改委要求三星内存必须降价 并优先供给中国

2017年的内存大战已经过去,纵观2018年的内存市场,在三星大内存厂商的推动下,内存价格还是难以下...

发表于 2018-02-27 14:13 ? 526次阅读
发改委要求三星内存必须降价 并优先供给中国

e-SIM新技术在可穿戴设备领域的使用是否可行?

SIM卡是移动通讯必备的产品,包含用户辨识码IMSI、鉴权密钥KI、手机号码等重要信息,但是虚拟SI...

发表于 2018-02-27 11:27 ? 224次阅读
e-SIM新技术在可穿戴设备领域的使用是否可行?

虚拟SIM卡归来被重视 能否革了运营商的命

据报道,ARM再度公布虚拟SIM卡解决方案—iSIM引起众人关注,iSIM卡则是eSIM卡的升级版,...

发表于 2018-02-27 08:55 ? 149次阅读
虚拟SIM卡归来被重视 能否革了运营商的命

基于ARM的LED自适应调光系统设计

本文主要介绍了基于ARM的LED自适应调光系统设计。LED的亮度与正向流过它的电流成正比,可以调节正...

发表于 2018-02-26 10:08 ? 387次阅读
基于ARM的LED自适应调光系统设计

Arm公布Project Trillium提供业...

Arm公司近期宣布了其Project Trillium项目,这是一套包括新的高度可扩展处理器的Arm...

发表于 2018-02-24 12:58 ? 1880次阅读
Arm公布Project Trillium提供业...

ARM发布两款针对移动终端的AI芯片架构:物体检...

ARM发布了两款针对移动终端的AI芯片架构,物体检测(Object Detection,简称OD)处...

发表于 2018-02-23 11:59 ? 2333次阅读
ARM发布两款针对移动终端的AI芯片架构:物体检...

数据显示2018年内存降价无望

经过2017年一年的内存乱战,SSD已经进行了几轮的洗牌。但是今年据权威机构的数据显示,今年内存降价...

发表于 2018-02-11 12:04 ? 4001次阅读
数据显示2018年内存降价无望

基于SLUB的DEBUG功能,如何帮忙检测内存越...

SLAB内存分配器-SLUB的DEBUG功能,如何帮忙检测内存越界(out-of-bounds)和访...

发表于 2018-02-08 14:11 ? 682次阅读
基于SLUB的DEBUG功能,如何帮忙检测内存越...

对ARM异常中断的集中情况进行总结,并给出了一些...

ARM单片机是大多数新手选择的入门切入点,但由于知识的不足,在设计过程中新手们经常会遇到这样或那样的...

发表于 2018-02-08 09:29 ? 1151次阅读
对ARM异常中断的集中情况进行总结,并给出了一些...

学习ARM + Linux之前要讲解用ADS或R...

掌握 ARM 体系结构。ARM 是一种计算机,掌握其体系结构也就是掌握ARM的工作原理。在大学里一般...

发表于 2018-02-07 13:36 ? 1211次阅读
学习ARM + Linux之前要讲解用ADS或R...

基于ARM9处理器的嵌入式Boa服务器的网络远程...

随着高科技技术逐渐融入到传统的农副业,温室培养已成为生产反季节作物的方式。介绍了基于S3C2410处...

发表于 2018-02-07 09:29 ? 159次阅读
基于ARM9处理器的嵌入式Boa服务器的网络远程...

基于ARM芯片AT91RM9200的无线打印模块...

在ARM芯片AT91RM9200上构建了 无线打印模块 的硬件平台,在Android操作系统上完成了...

发表于 2018-02-07 09:09 ? 209次阅读
基于ARM芯片AT91RM9200的无线打印模块...