|
0ybzcyiunmb6402144.gif
: P$ I: u F/ j6 t
点击上方蓝色字体,关注我们6 G( V, k0 A4 d9 B
1 E" K N8 U! ^* d- k0 i; R$ a9 L6 t7 O: ]9 ^4 H1 _
1( D% K1 p0 r8 v3 [
STM32F103:典型的 Cortex-M3 MCU 内存架构
" `$ v2 E' c' }2 e# i! fSTM32F103 采用 ARM Cortex-M3 内核,属于中低端 32-bit MCU,广泛应用于工业控制、物联网、消费电子等领域。$ n* l5 d$ s% k% J5 P
7 y! ], h2 S. y9 W
mywfpxgx2216402244.png
" f- V0 p% r5 u8 [/ H* c
内存结构说明如下:' a. I& P8 K- X5 |
( p: q0 T* t2 q# [* A6 o: m
j1hvtmfszvd6402344.png
u. M* z( C$ Q4 i9 }4 ]% W5 G% D
) F: ~3 X) Q* M$ K+ X内存特点:' n, A" p6 U/ |7 B
片上 Flash 存储固件代码,执行速度受 Flash 访问等待周期影响。SRAM 主要用于栈和堆分配,大小受限。无独立指令缓存或数据缓存,内存访问受限于总线架构。采用 AHB 总线 访问 Flash 和 SRAM。
9 [' ]5 C- z, l2 L+ j4 s. {: r+ v6 H6 r0 K
2. z. [: }, @3 n+ M2 _% L. g
RH850:高安全性汽车级 MCU 内存架构& B4 t `1 V! s+ l& I
RH850 是瑞萨(Renesas)推出的汽车级 MCU,用于 ECU(电子控制单元),具备更强的实时性和安全性。
! A& ~8 [' v0 H& G0 W0 M) O `5 X& d* @+ z& Z* }6 m
kgm5tvx3dtj6402445.png
V3 h+ M6 S$ E; t9 j内存结构说明如下:/ _" i. H8 a; `4 F9 p
# ^5 b0 B6 ~( E3 _- r2 o
vtjqch2xzlx6402545.png
( g- g$ n3 X3 h& i
内存特点:. d6 c" \. s1 t$ C) k) G* a
采用更大的 Code Flash,并具备 ECC(错误检测和纠正),提高可靠性。具备 Data Flash,用于存储非易失性数据,如诊断信息、标定参数等。具有 Cache 机制,优化指令和数据访问,提高运行效率。内存保护单元(MPU)限制不同任务的访问权限,提高安全性。支持 外部存储扩展,适用于复杂汽车应用。
3 {' f- |9 R4 D9 g4 @: \8 b8 p& o% q& Q3 a
3
9 V* P2 u& z* u! Y/ P/ bTC397:高性能汽车 MCU 内存架构- {" r5 q4 Y, D) i
TC397 是英飞凌 TriCore 架构的高端 车规 MCU,用于自动驾驶、ADAS(高级驾驶辅助系统)、动力总成等高计算需求应用。8 @4 {$ x8 d$ ~3 {
7 n+ E+ J0 j# k) B0 K
4jyl3hsqhx46402645.png
8 r9 @$ V6 A# Z8 w1 o" I内存结构说明如下:& J1 g9 m! N- H) F; D& g$ p1 h
0 H6 d$ E0 }( k V. S
gkiuhpcoesb6402745.png
8 b- z9 ?7 t* h* f
内存特点:
$ _0 R& e" D- ?3 m; _3 ^大容量 Flash 和 RAM,可支持复杂实时计算。采用 多级 Cache(L1 + L2),减少对外部存储的依赖,提高运行速度。具备 Scratchpad RAM,用于存放高频访问数据。支持 MMU(内存管理单元),可运行复杂操作系统(如 AUTOSAR Adaptive)。采用 高带宽总线架构,优化 CPU、DMA 和外设之间的数据交互。: K0 u5 K7 v8 C, i' |
7 T0 g: X9 ~7 v' c* ]- u' O9 G
4
; X1 d2 w3 D0 J5 r7 s内存架构复杂化的驱动因素 ^& Y3 T/ `' u
0cfqskqwawl6402845.png
% y9 k+ V5 q7 D* u% j- z
+ ] b- c% w* A* N0 N, N5 \1 T1 H% K6 L) b
计算需求增加
0 o) R4 `, f; fSTM32F103 主要用于简单控制任务,内存需求较小。RH850 需要处理更复杂的汽车控制逻辑,需要更大的RAM和 Flash。TC397作为高端汽车MCU,需要处理AI和自动驾驶任务,内存需求剧增。+ y4 r# H# w, p' R( w! k' W
可靠性和安全性要求提高
- m) Y5 [+ W0 r1 ?1 K5 Z* dECC(错误校正码):RH850 和 TC397 采用 ECC 保护 Flash 和 RAM,确保高可靠性。MPU / MMU:现代 MCU 采用 MPU 或 MMU,提高任务隔离和安全性。Data Flash:RH850 提供独立 Data Flash 以存储关键性数据,提高耐久性。; p9 q2 ^; S1 K/ c; E
总线架构演进2 z' Q- E/ R* r3 W6 E
STM32F103 采用 AHB 总线,访问 Flash 速度受限。RH850 采用 多层总线架构,支持 并行数据传输。TC397 采用 高带宽 NoC(Network-on-Chip)架构,支持多核数据交换。
! m& \' g- q% e% F' }2 p外设和操作系统支持- C6 m' M: ]) [9 t, ^3 P5 Y
STM32F103 主要运行 裸机或 RTOS(FreeRTOS、RT-Thread),内存需求小。RH850 运行 AUTOSAR Classic,需要更复杂的 内存管理和隔离机制。TC397 运行 AUTOSAR Adaptive 或 Linux,需要 MMU 支持虚拟内存。: h" Y4 d: |, n M4 L. N/ i% [
MCU 的内存架构复杂化是必然趋势,原因包括计算需求增加、安全性要求提升、总线架构进化以及操作系统的复杂化。
, ^! x6 S. g+ N+ X3 _) i2 M未来 MCU 将进一步融合 AI、异构计算和更智能的内存管理机制,以适应自动驾驶和 IoT 的发展。2 u# d' D8 h1 }) O, X
l3hbmrtzzch6402945.jpg
9 D$ {9 C3 O7 t0 g
uzirl0b4vjv6403045.gif
- [! ]2 _# y9 j) z. ]4 _/ F0 I
点击阅读原文,更精彩~ |
|