HAL库每天一例】第042例：FSMC-扩展SRAM内存管理

开发板

【HAL库每天一例】系列例程从今天开始持续更新。。。。。
我们将坚持每天至少发布一个基于YS-F1Pro开发板的HAL库例程，
该系列例程将带领大家从零开始使用HAL库，后面会持续添加模块应用例程。
同样的，我们还程序发布基于HAL库的指导文档和视频教程，欢迎持续关注，并提出改进意见。
例程下载：
资料包括程序、相关说明资料以及软件使用截图
链接：http://pan.baidu.com/s/1i574oPv
密码：r3s3
（硬石YS-F1Pro开发板HAL库例程持续更新1. 软件设计之基本裸机例程(HAL库版本)YSF1_HAL-042. FSMC-扩展SRAM内存管理）

/**
  ******************************************************************************
  *                         硬石YS-F1Pro开发板例程功能说明
  *
  *  例程名称: YSF1_HAL-042. FSMC-扩展SRAM内存管理
  *
  ******************************************************************************
  * 说明：
  * 本例程配套硬石STM32开发板YS-F1Pro使用。
  *
  * 淘宝：
  * 论坛：http://www.ing10bbs.com
  * 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。
  ******************************************************************************
  */

【1】例程简介
  FSMC：可变静态存储控制器，是STM32系列采用的一种新型的存储器扩展技术。
  RAM在单片机作用类似与电脑的内存。STM32F106ZET6内部有64KB大小的RAM，对应一般工程程序
是足够使用的，但如果需要运行类似STemWin支持的界面设计就显得有点捉襟见肘，我们可以外部扩
展SRAM。
  YS-F1Pro开发板板载1M字节的扩展SRAM，本例程增加动态内存管理驱动，这样提高内存的使用率。

【2】跳线帽情况
******* 为保证例程正常运行，必须插入以下跳线帽 **********
丝印编号    IO端口    目标功能引脚       出厂默认设置
  JP1       PA10       TXD(CH340G)       已接入
  JP2       PA9       RXD(CH340G)       已接入

【3】操作及现象
  使用开发板配套的MINI USB线连接到开发板标示“调试串口”字样的MIMI USB接口（需要安装驱动），
在电脑端打开串口调试助手工具，设置参数为115200 8-N-1。下载完程序之后，在串口调试助手窗口
可接收到信息。

/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/

bsp_malloc.h文件内容

#ifndef __BSP_MALLOC_H__
#define __BSP_MALLOC_H__
/* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f1xx_hal.h"
/* 宏定义 --------------------------------------------------------------------*/
#ifndef NULL
#define NULL 0
#endif
//定义两个内存池
#define SRAMIN 0 //内部内存池
#define SRAMEX 1 //外部内存池
#define SRAMBANK 2 //定义支持的SRAM块数.
//mem1内存参数设定.mem1完全处于内部SRAM里面.
#define MEM1_BLOCK_SIZE 32 //内存块大小为32字节
#define MEM1_MAX_SIZE 40*1024 //最大管理内存 40K
#define MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE MEM1_MAX_SIZE/MEM1_BLOCK_SIZE //内存表大小
//mem2内存参数设定.mem2的内存池处于外部SRAM里面
#define MEM2_BLOCK_SIZE 32 //内存块大小为32字节
#define MEM2_MAX_SIZE 928*1024 //最大管理内存960K
#define MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE MEM2_MAX_SIZE/MEM2_BLOCK_SIZE //内存表大小
/* 类型定义 ------------------------------------------------------------------*/
//内存管理控制器
struct _m_mallco_dev
{
void ( * init ) ( uint8_t ); //初始化
uint8_t ( * perused ) ( uint8_t ); //内存使用率
uint8_t * membase [ SRAMBANK ]; //内存池管理SRAMBANK个区域的内存
uint16_t * memmap [ SRAMBANK ]; //内存管理状态表
uint8_t memrdy [ SRAMBANK ]; //内存管理是否就绪
};
/* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
extern struct _m_mallco_dev mallco_dev; //在mallco.c里面定义
/* 函数声明 ------------------------------------------------------------------*/
void mymemset(void *s,uint8_t c,uint32_t count); //设置内存
void mymemcpy(void *des,void *src,uint32_t n); //复制内存
void my_mem_init(uint8_t memx); //内存管理初始化函数(外/内部调用)
uint32_t my_mem_malloc(uint8_t memx,uint32_t size); //内存分配(内部调用)
uint8_t my_mem_free(uint8_t memx,uint32_t offset); //内存释放(内部调用)
uint8_t my_mem_perused(uint8_t memx); //获得内存使用率(外/内部调用)
//用户调用函数
void myfree(uint8_t memx,void *ptr); //内存释放(外部调用)
void *mymalloc(uint8_t memx,uint32_t size); //内存分配(外部调用)
void *myrealloc(uint8_t memx,void *ptr,uint32_t size); //重新分配内存(外部调用)
#endif /* __BSP_MALLOC_H__ */
/*************************************** 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/

复制代码

bsp_malloc.c文件内容

/**
******************************************************************************
* 文件名程: bsp_malloc.c
* 作者: 硬石嵌入式开发团队
* 版本: V1.0
* 编写日期: 2015-10-04
* 功能: 动态内存分配管理实现
******************************************************************************
* 说明：
* 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
*
* 淘宝：
* 论坛：http://www.ing10bbs.com
*
******************************************************************************
*/
/* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/
#include "malloc/bsp_malloc.h"
#include "exSRAM/bsp_exSRAM.h"
/* 私有宏定义 ----------------------------------------------------------------*/
/* 私有变量 ------------------------------------------------------------------*/
#if defined ( __CC_ARM ) // 使用Keil编译环境
//内存池(4字节对齐)
__align(4) uint8_t mem1base[MEM1_MAX_SIZE]; //内部SRAM内存池
__align(4) uint8_t mem2base[MEM2_MAX_SIZE] __attribute__((at(EXSRAM_BANK_ADDR))); //外部SRAM内存池
//内存管理表
uint16_t mem1mapbase[MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE]; //内部SRAM内存池MAP
uint16_t mem2mapbase[MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE] __attribute__((at(EXSRAM_BANK_ADDR+MEM2_MAX_SIZE))); //外部SRAM内存池MAP
#elif defined ( __ICCARM__ ) // 使用IAR编译环境
//内存池(4字节对齐)
#pragma pack(4)
uint8_t mem1base[MEM1_MAX_SIZE]; //内部SRAM内存池
#pragma location=EXSRAM_BANK_ADDR
#pragma pack(4)
uint8_t mem2base[MEM2_MAX_SIZE]; //外部SRAM内存池
//内存管理表
uint16_t mem1mapbase[MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE]; //内部SRAM内存池MAP
#pragma location=(EXSRAM_BANK_ADDR+MEM2_MAX_SIZE)
uint16_t mem2mapbase[MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE]; //外部SRAM内存池MAP
#endif
//内存管理参数
const uint32_t memtblsize[SRAMBANK]={MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE,MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE}; //内存表大小
const uint32_t memblksize[SRAMBANK]={MEM1_BLOCK_SIZE,MEM2_BLOCK_SIZE}; //内存分块大小
const uint32_t memsize[SRAMBANK]={MEM1_MAX_SIZE,MEM2_MAX_SIZE}; //内存总大小
/* 私有类型定义 --------------------------------------------------------------*/
//内存管理控制器
struct _m_mallco_dev mallco_dev=
{
my_mem_init, //内存初始化
my_mem_perused, //内存使用率
mem1base,mem2base, //内存池
mem1mapbase,mem2mapbase, //内存管理状态表
0,0, //内存管理未就绪
};
/* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
/* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/
/* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/
//复制内存
//*des:目的地址
//*src:源地址
//n:需要复制的内存长度(字节为单位)
void mymemcpy(void *des,void *src,uint32_t n)
{
uint8_t *xdes=des;
uint8_t *xsrc=src;
while(n--)*xdes++=*xsrc++;
}
//设置内存
//*s:内存首地址
//c :要设置的值
//count:需要设置的内存大小(字节为单位)
void mymemset(void *s,uint8_t c,uint32_t count)
{
uint8_t *xs = s;
while(count--)*xs++=c;
}
//内存管理初始化
//memx:所属内存块
void my_mem_init(uint8_t memx)
{
mymemset(mallco_dev.memmap[memx], 0,memtblsize[memx]*2);//内存状态表数据清零
mymemset(mallco_dev.membase[memx], 0,memsize[memx]); //内存池所有数据清零
mallco_dev.memrdy[memx]=1; //内存管理初始化OK
}
//获取内存使用率
//memx:所属内存块
//返回值:使用率(0~100)
uint8_t my_mem_perused(uint8_t memx)
{
uint32_t used=0;
uint32_t i;
for(i=0;i
{
if(mallco_dev.memmap[memx][i])used++;
}
return (used*100)/(memtblsize[memx]);
}
//内存分配(内部调用)
//memx:所属内存块
//size:要分配的内存大小(字节)
//返回值:0XFFFFFFFF,代表错误;其他,内存偏移地址
uint32_t my_mem_malloc(uint8_t memx,uint32_t size)
{
signed long offset=0;
uint32_t nmemb; //需要的内存块数
uint32_t cmemb=0;//连续空内存块数
uint32_t i;
if(!mallco_dev.memrdy[memx])mallco_dev.init(memx);//未初始化,先执行初始化
if(size==0)
return 0XFFFFFFFF;//不需要分配
nmemb=size/memblksize[memx]; //获取需要分配的连续内存块数
if(size%memblksize[memx])nmemb++;
for(offset=memtblsize[memx]-1;offset>=0;offset--)//搜索整个内存控制区
{
if(!mallco_dev.memmap[memx][offset])cmemb++;//连续空内存块数增加
else cmemb=0; //连续内存块清零
if(cmemb==nmemb) //找到了连续nmemb个空内存块
{
for(i=0;i
{
mallco_dev.memmap[memx][offset+i]=nmemb;
}
return (offset*memblksize[memx]);//返回偏移地址
}
}
return 0XFFFFFFFF;//未找到符合分配条件的内存块
}
//释放内存(内部调用)
//memx:所属内存块
//offset:内存地址偏移
//返回值:0,释放成功;1,释放失败;
uint8_t my_mem_free(uint8_t memx,uint32_t offset)
{
int i;
if(!mallco_dev.memrdy[memx])//未初始化,先执行初始化
{
mallco_dev.init(memx);
return 1;//未初始化
}
if(offset
{
int index=offset/memblksize[memx]; //偏移所在内存块号码
int nmemb=mallco_dev.memmap[memx][index]; //内存块数量
for(i=0;i
{
mallco_dev.memmap[memx][index+i]=0;
}
return 0;
}
else
return 2;//偏移超区了.
}
//释放内存(外部调用)
//memx:所属内存块
//ptr:内存首地址
void myfree(uint8_t memx,void *ptr)
{
uint32_t offset;
if(ptr==NULL)return;//地址为0.
offset=(uint32_t)ptr-(uint32_t)mallco_dev.membase[memx];
my_mem_free(memx,offset); //释放内存
}
//分配内存(外部调用)
//memx:所属内存块
//size:内存大小(字节)
//返回值:分配到的内存首地址.
void *mymalloc(uint8_t memx,uint32_t size)
{
uint32_t offset;
offset=my_mem_malloc(memx,size);
if(offset==0XFFFFFFFF)return NULL;
else return (void*)((uint32_t)mallco_dev.membase[memx]+offset);
}
//重新分配内存(外部调用)
//memx:所属内存块
//*ptr:旧内存首地址
//size:要分配的内存大小(字节)
//返回值:新分配到的内存首地址.
void *myrealloc(uint8_t memx,void *ptr,uint32_t size)
{
uint32_t offset;
offset=my_mem_malloc(memx,size);
if(offset==0XFFFFFFFF)return NULL;
else
{
mymemcpy((void*)((uint32_t)mallco_dev.membase[memx]+offset),ptr,size); //拷贝旧内存内容到新内存
myfree(memx,ptr); //释放旧内存
return (void*)((uint32_t)mallco_dev.membase[memx]+offset); //返回新内存首地址
}
}
/***************************************硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/

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wzr0701 · 2016-6-25 15:24:53

谢谢分享！！！！！！！！！

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