CH32V307 и сколько же на самом деле FLASH в микроконтроллерах WCH
В течении последнего года я запустил серийные проекты на микроконтроллерах CH32V207 и CH32V203. И в том или ином виде попробовал работать почти со всеми RISK-V ядрами от WCH. Анализ опыта работы, это отдельная история, сейчас хотел бы рассказать про структуру памяти старшей линейки WCH. В первую очередь, потому что, я, даже в сегменте англоязычных форумов, не нашел полной информации на эту тему. А небольшой объем памяти анонсируемый в даташитах, возможно многих отпугивает.
Память, которая то ли есть, а то ли ее нет?
В датишитах значится достаточно скромный объем FLASH. От 64кБ до 256кБ в зависимости от модели.
Несколько смущает только надпись Flash@SRAM.Но дальше по тексту этого уточнения нет. И вроде все очевидно. Но тут я решил поиграться в Ble и запустил примеры для СH32V208, где анонсирован флэш в 128кБ. Собственно SDK к этому ядру стандартный от V2XX, за исключением Ble, который скопирован с Ble ядер СH5XX и аналогичных. Сборка любого примера Ble https://github.com/openwch/ch32v20x/tree/main/EVT/EXAM/BL, приводит к тому, что код занимает больше 128кБ. Ошибок при этом нет, и если посмотреть линк файл, видно что там объявлены 480кБ флэш памяти. Не понятно. 480 кб флэша, это же про 20Mhz Ble чип СH582, но при чем тут V208? Тем более что в примерах для обычной периферии, линк файл собирает код в сегмент размера 128кБ.
Дальше, если внимательно присмотреться к документации по V3XX, то можно найти маленькую сноску про разделение FLASH на zero-wait и non-zero-wait.
Note: 1. Flash bytes represent zero-wait run area R0WAIT. For the V303/V305/V307 series, non-zero-wait area is (480K-R0WAIT).
Действительно, 480кБ флэш. В аналогичных документах по семейству V2 завялены более скромные 256К (при 64кБ по даташиту). Это все легко проверить, подключившись к чипу программатором. Совсем непонятно что происходит…
Ответ про структуру памяти приходит при работе со старшими ядрами, в том числе V307.Для этих контроллеров возможно настройка конфигурации памяти.
Таким образом, в CH32V307 реально 320кБ SRAM, часть из которой используется как кэш FLASH памяти. На каком уровне происходит копирование флэш в статику я информации так и не нашел.
Итого имеем следующие. Все микроконтроллеры V2XX и V3XX оснащены флэшем, размером 224кБ или 480кБ. Часть из него при старте автоматический кэшируется в статическую память и исполнение кода идет из статики. Реальный размер статической памяти во всех контроллерах, SRAM (по документации) + FLASH (по документации). В более младших моделях статики меньше, и кэшируется меньший объем флэша. В более старших он доходит до 320Кб, и есть возможность изменить распределение SRAM. Либо больше памяти данных, но не более 128К, либо больше отдать под кэшируемый флэш. А что собственно, с оставшимся флэшем, который не попадет в кэш? А ничего, можно использовать.
Но есть нюанс.
Физический флэш тактируется от системный шины и делитель может быть 1 или 2, при максимальной частота тактирования флэш 60МhZ. Поэтому для использования этой области, частота системной шины не должна превышать 120Mhz. Максимальная частота для WCH в 144Mhz сразу отпадёт. Более низкие частоты тактирования системной шины, дадут скорость доступа к физическому флэшу ниже максимальной. При этом не стоит забывать про периферию, частоты тактирования SPI и AЦП к примеру ограничены. А делители периферийных шин переехали из STMF103, c родной частотой в 72Mhz. Фактический, использовать вот вообще все на максимальных частотах одновременно не получиться, продеться искать какой-то компромисс. Мне лично не нужны максимальные частоты АЦП и SPI, а вот дополнительный флэш может пригодиться.
Как этот флэш использовать, уже вопрос. В родном SDK для Ble, объявлен отельной сектор, распложённый в кэшируем флэше, куда линкуется TMOS, операционная система стека Ble (хотя это не совсем ОС). Все остальное собирается линейно, без контроля куда что попадает. В листингах видно, что функция начинается в кешируем флэше, а заканчивается в медленном… Я в своем коде наоборот объявил сектор для медленного флэша, куда скидываю инициализацию.
В глубины, насколько медленный флэш снижает производительность я пока не копал. Но по итогу, думаю что наличие пусть более медленного, но все таки приличного объема доп. флэша, существенно может расширить сферы применения микроконтроллеров WCH.
