ARM Cortex-M7缓存一致性权威指南

MCU总工

1. ARM Cortex-M7缓存一致性权威指南

一、缓存基础理论
1.1 哈佛架构与冯诺依曼架构的缓存差异

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代码



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CPU

I-Cache

D-Cache

指令总线

数据总线

二、实战配置
2.1 启用缓存与MPU协同工作

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复制
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// 配置Cache属性SCB_EnableICache();SCB->CACR |= SCB_CACR_FORCEWT_Msk; // 强制写通MPU->RBAR = (0x20000000 & MPU_RBAR_ADDR_Msk) |              (1 << MPU_RBAR_REGION_Pos) |              MPU_RBAR_VALID_Msk;

三、性能优化
3.1 DMA与缓存一致性处理方案

场景

解决方案

延迟影响

DMA写入→CPU读取SCB_CleanDCache_by_Addr()+15ns
CPU写入→DMA读取SCB_InvalidateDCache_by_Addr()+22ns

四、案例研究
4.1 实际项目：在STM32H743上实现零拷贝音频处理

• 内存布局设计图
• 实测性能对比表（Cache开/关）
  
  

配套资源：

• 完整工程包（含Cache分析脚本）
• 逻辑分析仪捕获的Cache未命中时序图
  
  

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2. STM32H7硬件加速密码学实战

一、密码引擎架构
1.1 AES-256硬件加速器内部结构
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