大多數(shù)現(xiàn)代嵌入式軟件應用程序都是從閃存存儲和執(zhí)行的。 Flash為基于微控制器的應用程序提供了廉價且快速的存儲介質。盡管這些應用程序通常是實時應用程序,在這些應用程序中,執(zhí)行時間和確定性行為至關重要。雖然閃存很快,但它不如從RAM執(zhí)行代碼快。為了加快基于Flash的應用程序的執(zhí)行時間,開發(fā)人員可以選擇性選擇關鍵功能并從RAM中執(zhí)行它們以獲得額外的速度提升。
開發(fā)人員通常需要遵循三個步驟才能從RAM執(zhí)行函數(shù)。其中包括:
1. 在函數(shù)的鏈接器中創(chuàng)建RAM區(qū)域
2. 指定應將哪些函數(shù)存儲在RAM中
3. 在啟動時將功能復制到RAM中。
讓我們詳細檢查這個過程。
步驟#1 - 在函數(shù)的鏈接器中創(chuàng)建RAM區(qū)域
每個編譯器將具有不同的語法,用于定義微控制器內的存儲區(qū)域。在今天的示例中,我將使用基于GCC的代碼作曲家工作室和與Texas Instruments C2000家族一起使用的語法,因為我認為它提供了一個很好的例子。
當我們修改鏈接文件以包括將從RAM執(zhí)行的函數(shù)時,我們需要創(chuàng)建一個內存部分,該部分將指定函數(shù)在RAM中加載到RAM的位置以及在RAM中加載該功能的位置。
鏈接器文件將包含一個部分區(qū)域,該區(qū)域指定重要的程序分配,開發(fā)人員需要為其RAM功能創(chuàng)建一個區(qū)域??梢允褂靡韵虏僮鱽硗瓿桑?
ramfuncs:load = flasha,
run = raml0,
load_start (_ramfuncsloadstart),
load_end (_ramfuncsloadend),
run_start (_ramfuncsrunstart),
load_size (_ramfuncsloadsize),_ramfuncsloadsize ,
page = 0
如您所見,這是在RAM中創(chuàng)建一個名為Ramfuncs的區(qū)域。 RAM區(qū)域是從存儲在Flash A扇區(qū)中的功能中加載的。它被指定為在RAM區(qū)域RAML0中運行。然后,有一些定義可以指定RAM功能及其大小以及結束的位置。這些值在步驟3中很重要。
步驟#2 - 指定應將哪些功能存儲在RAM中
一旦我們在鏈接器中創(chuàng)建了一個RAM部分以存儲我們的功能,我們就需要向鏈接器指定應位于其中的函數(shù)。通常用來這樣做的方法是使用#pragma。通常,我們應該嘗試避免在代碼中使用#pragma,因為這些功能是編譯器依賴性的功能。這意味著,如果更改編譯器,開發(fā)人員很可能必須修改#pragma行。為了我們今天的目的,這還可以,因為無論如何我們都必須修改一個新的鏈接文件,我們需要找出正確的語法來指定如何將函數(shù)放在內存區(qū)域中。
通常從RAM執(zhí)行的一組通用函數(shù)是與訪問和控制閃存有關的功能。原因是,當我們要寫入或擦除閃光燈時,大多數(shù)微控制器都不會讓您同時從Flash執(zhí)行代碼!因此,無論如何,我們都需要將這些功能放入RAM中。我們可以使用類似于以下代碼將諸如Flash_Init之類的函數(shù)放入我們的RAM區(qū)域:
#pragma code_section(flash_init,“ ramfuncs”);
您可以從此語句中看到,我們使用的是自定義編譯器名稱code_section來指定函數(shù)flash_init應該放置在鏈接器中的ramfuncs區(qū)域中。該語句通常將其直接放置在功能定義上方,以提醒任何從事該功能的開發(fā)人員將其放入RAM中。 (這也使您更容易找到我們是否應該確定不需要將功能放入RAM中)。
步驟#3 - 在啟動時將功能復制到RAM中
該過程的最后一步是確保在MicroController啟動期間,我們要在RAM中執(zhí)行的函數(shù)實際上被復制到RAM中。最簡單的方法是使用memcpy。我通常在配置系統(tǒng)時鐘和中斷向量表之后不久執(zhí)行此副本,但是在我初始化板載外圍設備和應用程序代碼之前。我在步驟#1中提到,我們定義的幾個變量以后會派上用場。這些是ramfuncsrunstart,ramfuncsloadstart和ramfuncsloadsize。我們將使用以下語句將它們與memcpy一起將功能復制到RAM中:
/ *復制時間關鍵代碼和Flash設置代碼為RAM
* RAMFUNCSLOADSTART,RAMFUNCSLOADSIZE和RAMFUNCSRUNSTART
*符號由鏈接器創(chuàng)建。請參閱project.cmd文件。
*/
memcpy(&ramfuncsrunstart,&ramfuncsloadstart,(uint32)&ramfuncsloadsize);
這很簡單。完成此操作后,開發(fā)人員只會像平常一樣調用函數(shù),并且該功能在RAM中執(zhí)行。
結論
當開發(fā)人員從Flash執(zhí)行其應用程序代碼時,他們可以通過將這些功能復制到RAM中加快代碼的關鍵部分。從RAM執(zhí)行功能將通過刪除與訪問和加載指令相關的任何等待狀態(tài)來提高執(zhí)行速度。這種額外的提升可以確保關鍵功能能夠以最快的速度執(zhí)行。如我們所見,將功能加載到RAM中并執(zhí)行它們是簡單而簡單的(一旦完成了一兩次)。