Memory

本章主要介绍 RTL8752H 的内存系统。

Memory Map

RTL8752H 的内存系统是基于 Arm Cortex-M0+ 的内存映射架构设计的，主要由 ROM、RAM、Cache、Flash 和 eFuse 组成。其设计通过将 ARM 地址映射与 Realtek 定义的内存区域进行匹配，如图 RTL8752H 的内存映射 所示。

../../../_images/Memory_Mapping.png

RTL8752H 的内存映射

Realtek 定义的内存区域 详细情况如下。

Realtek 定义的内存区域

内存区域

地址空间

大小

ROM

[0x00000000, 0x00057FFF]

352 KB

Data RAM

[0x00200000, 0x00219FFF]

104 KB

Cache

[0x0021A000, 0x0021BFFF]

8 KB

Buffer RAM

[0x00280000, 0x00283FFF]

16 KB

SPIC Flash (Cacheable)

[0x00800000, 0x017FFFFF]

最大映射空间为 16 MB

SPIC Flash (Non-Cacheable)

[0x01800000, 0x027FFFFF]

最大映射空间为 16 MB

eFuse

/

1 KB

备注

  • RTL8752H 的 Cache 具有专用 RAM，并且这块 RAM 也可以被配置成通用 RAM 使用。详细介绍请参考 Cache 。

  • Flash 的大小以实际使用的料号为准。

ROM

RTL8752H 的 ROM 地址空间为 [0x00000000, 0x00057FFF]，总大小是 352KB。

ROM 中固化了 Bootloader、BT Controller、Flash Driver 和 Power Manager 等程序。其中的一些模块（例如 Flash Driver）会以头文件和 ROM Symbol 的形式开放给开发者。使用 ROM 中的接口可以缩减应用程序的代码大小。

RAM

RTL8752H 的 RAM 分为以下两部分：

RTL8752H RAM

内存区域

地址空间

大小

内存用途

Data RAM

[0x00200000, 0x00219FFF]

104KB

用于存储数据、执行代码和 Heap 分配

Buffer RAM

[0x00280000, 0x00283FFF]

16KB

主要用于 Heap 分配，且 Realtek 蓝牙协议栈默认使用此 Heap

Data RAM

RTL8752H 的 Data RAM 默认被分成 6 块区域，其分布如下：

../../../_images/DATA_RAM_LAYOUT.png

Data RAM 布局

每块 RAM 区域都有特定的用途：

Data RAM 用途

内存区域

内存用途

大小是否可变

ROM Data

存放 ROM 代码中的全局变量和静态变量

否

Main Stack

用于启动过程和中断服务例程

否

Patch RAM

存放 Patch 代码的全局变量和静态变量，以及在 RAM 中执行的代码

否

BT Host RAM

存放 BT Host 代码的全局变量和静态变量，以及在 RAM 中执行的代码

是

APP RAM

存放 APP 的全局变量和静态变量，以及在 RAM 中执行的代码

是

Data RAM Heap

供 ROM 代码、Patch 代码和 APP 代码动态分配内存

是

其中三块大小可变的 RAM 区域可以通过工程目录下 mem_config.h 文件中的宏 UPPERSTACK_GLOBAL_SIZE 和 APP_GLOBAL_SIZE 来自定义配置大小。

备注

宏 UPPERSTACK_GLOBAL_SIZE 必须根据 BT Host Image 的版本对应设定，因此请注意查看 BT Host 的版本和发布说明。

Buffer RAM

Buffer RAM 的地址空间为 [0x00280000, 0x00283FFF]，总大小为 16KB，其布局如下：

../../../_images/BUFFER_RAM_LAYOUT.png

Buffer RAM 布局

两块 RAM 区域有特定的用途：

Buffer RAM 用途

内存区域

内存用途

大小是否可变

ROM Data

存放 ROM 代码中的全局变量和静态变量

否

Buffer RAM Heap

供 ROM 代码、Patch 代码和 APP 代码动态分配内存（Realtek 蓝牙协议栈默认使用此 Heap）

否

Cache

RTL8752H 的 Cache 大小为 8KB，对应地址空间为 [0x0021A000, 0x0021C000)。Cache 配合 SPI Flash 控制器（SPIC），能够加速 Flash 的读写访问速度。

RTL8752H 的 Cache 支持配置成 Share Cache RAM 使用，用于存储数据和执行代码。用户可通过工程目录下 mem_config.h 文件中的宏 SHARE_CACHE_RAM_SIZE 来控制 Cache 配置成 RAM 的大小。

Share Cache RAM 的配置方法及其适用场景

宏 SHARE_CACHE_RAM_SIZE

Cache Size

Data RAM Size

适用场景

0

8 KB

0 KB

跑大量的 Flash code

4

4 KB

4 KB

跑部分 Flash code，且对 Flash code 运行效率有要求

8

0 KB

8 KB

基本不需要运行 Flash code，或对 Flash code 的运行效率无要求

备注

SDK 中工程默认将 Macro SHARE_CACHE_RAM_SIZE 配置成 0。

Heap 管理

如上介绍，RTL8752H 默认配置了两块 Heap 区域（Data RAM Heap 和 Buffer RAM Heap） 供开发者动态申请内存使用。

inc/os/os_mem.h 文件中提供的 Heap 管理接口 如下。

Heap 管理接口

API

说明

os_mem_alloc

申请内存

os_mem_zalloc

申请内存，并将其初始化为0

os_mem_aligned_alloc

申请内存，并按照指定的方式对齐

os_mem_free()

释放申请到的内存

os_mem_aligned_free()

释放按指定方式对齐申请的内存

os_mem_peek()

统计指定RAM类型Heap未使用的大小

在调用申请内存的相关接口时，会根据输入参数 ram_type 有不同的策略。

  • 当 ram_type 是 RAM_TYPE_DATA_ON 时，从 Data RAM Heap 上申请内存。如果 Data RAM Heap 空间不足，会自动从 Buffer RAM Heap 上申请。

  • 当 ram_type 是 RAM_TYPE_BUFFER_ON 时，从 Buffer RAM Heap 上申请内存。如果 Buffer RAM Heap 空间不足，则会报出空间不足的错误。

应用程序的 RAM 使用情况

应用程序的 RAM 使用量主要包括两部分：

  • 编译后静态 RAM 的使用量

  • 运行起来后从 Heap 上动态申请的内存使用量

本小节将介绍这两者的统计方法以及蓝牙应用的 RAM 使用量使用情况。

静态 RAM 使用量统计方法

APP 在编译之后，可通过查询编译生成的 MAP 文件获取静态 RAM 的使用量。

静态 RAM 中占用 Data RAM 的大小可以通过在 MAP 文件中检索 RAM_DATA_ON 关键字获取。Data RAM（静态）使用量统计数据 是 Keil 编译后的 MAP 文件中 RAM_DATA_ON 区域的截图，能够看到 RAM_DATA_ON 区域的执行区域首地址、加载区域首地址和实际使用的大小。

../../../_images/APP_DATA_RAM_USAGE.png

Data RAM（静态）使用量统计数据

如果 APP 配置了 Share Cache RAM ，那么静态 RAM 中占 Share Cache RAM 的大小可以通过在 MAP 文件中检索 CACHE_DATA_ON 关键字获取。Share Cache RAM 使用量统计数据 是 Keil 编译后的 MAP 文件截图，能够看到 CACHE_DATA_ON 区域的执行区域首地址、加载区域首地址和实际使用的大小。

../../../_images/SHARE_CACHE_RAM_USAGE.png

Share Cache RAM 使用量统计数据

Heap 使用量统计方法

通过调用 os_mem_peek() 可以获取指定 RAM 类型 Heap 的可申请大小。

RAM使用量的统计数据

对于一个蓝牙应用，Realtek 原生的平台和蓝牙协议栈代码在运行时会占用一部分的 RAM 资源。故本小节将统计蓝牙应用中 Realtek 已使用的 RAM 大小，并计算出留给 APP 开发者实际可用的 RAM 大小。

如果按照 MP Tool 中 Config Set -‣ Stack 的默认蓝牙设定：

  • LE Master Link Num: 2

  • LE Slave Link Num: 2

  • Support LE AE ADV: Enable

  • PSD Enable: Enable

RAM使用量的统计数据结果如下：

蓝牙应用的 RAM 使用量统计（默认设定）

内存区域

总大小

Realtek 的使用量

APP 可使用的 RAM 大小

Data RAM Heap + APP RAM

68 KB

28 KB

40 KB

Buffer RAM Heap

14.5 KB

13 KB

1.5 KB

备注

  • Realtek 的使用量 主要统计了蓝牙应用的 Heap 使用量，不包括静态 RAM 使用量。

  • 以上统计默认分配了 2KB 给 BT Host RAM，因此 Data RAM Heap + APP RAM 的总大小是 68KB。

  • Patch 的更新可能会导致 Realtek 的使用量发生变化，因此 APP 可使用的 RAM 大小以实际情况为准。

RAM 使用量优化

如果想进一步增加 APP 可使用的 RAM 大小，有以下两种方法可供参考。

方法一：更改蓝牙设定

通过在 MP Tool 中 Config Set -‣ Stack 界面下修改蓝牙相关设定，例如蓝牙链路数目、AE 和 PSD 功能等，可以达到增加 APP 可使用 RAM 大小的目的。

../../../_images/MPTool_Stack_Config_Setting.png

通过 MP Tool 修改蓝牙相关设定

如果将蓝牙的默认设定做如下更改：

  • LE Master Link Num: 2->0

  • LE Slave Link Num: 2->0

  • Support LE AE ADV: Enable->Disable

  • PSD Enable: Enable->Disable

那么 RAM 使用量统计数据将变更为：

蓝牙应用的 RAM 使用量统计（更改蓝牙设定后）

内存区域

总大小

Realtek 的使用量

APP 可使用的 RAM 大小

Data RAM Heap + APP RAM

68 KB

22 KB

46 KB

Buffer RAM Heap

14.5 KB

10.7 KB

3.8 KB

方式二：关闭 LOG 系统

通过在 MP Tool 中 Config Set -‣ Log 界面下的 LOG Config 的勾选删去，可以额外空出 1.5KB 大小的 RAM 供 APP 使用。

Flash

详见 Flash。

eFuse

  • eFuse 是一种一次编程的存储体，用来存储重要且固定的信息，例如：UUID、密钥以和其它只会配置一次的信息。

  • eFuse 中的每一个 bit 位只能从 1 改写为 0，不能从 0 改写为 1，因此更新 eFuse 时要十分小心。

  • 在烧录 eFuse 时，请注意必须接上 2.5V（±10%）的电源。

  • Realtek 提供 MP Tool 来更新 eFuse。