全能小网关|CH32V208--2. 关于 ch32的零等待区的一些理解

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全能小网关|CH32V208--2. 关于 ch32的零等待区的一些理解 [复制链接]

### 前言 CH32V208评估板是wch出品的一款搭载了CH32V208WBU6处理器的评估开发板。 CH32V208 搭载 V4C 内核，增加内存保护功能，减少硬件除法周期。在产品功能上支持 144MHz 主频零等待运行，该系列产品集成 2Mbps 低功耗蓝牙BLE 通讯模块、10M 以太网 MAC+PHY 模块、USB2.0 全速设备+主机/设备接口、CAN 控制器等。前言 CH32V208评估板是wch出品的一款搭载了CH32V208WBU6处理器的评估开发板。 CH32V208 搭载 V4C 内核，增加内存保护功能，减少硬件除法周期。在产品功能上支持 144MHz 主频零等待运行，该系列产品集成 2Mbps 低功耗蓝牙BLE 通讯模块、10M 以太网 MAC+PHY 模块、USB2.0 全速设备+主机/设备接口、CAN 控制器等。 #### 1、什么是零等待 想要理解零等待是什么，我们需要先了解什么是Flash等待周期。Flash 等待周期（Flash Wait State）是指在处理器访问 Flash 存储器时，由于 Flash 存储器的访问速度较慢，处理器需要等待的时钟周期数。等待周期的存在是为了确保处理器能够正确读取或写入 Flash 存储器中的数据。 为什么需要等待周期 1. 速度差异： 处理器的时钟频率通常比 Flash 存储器的访问速度快得多。为了协调两者之间的速度差异，需要引入等待周期。 2. 数据稳定性： Flash 存储器在读取或写入数据时需要一定的时间来确保数据稳定。等待周期提供了足够的时间来完成这些操作。 #### 2、等待周期的影响 等待周期的数量直接影响系统的性能。更多的等待周期意味着处理器在访问 Flash 存储器时需要更多的时间，从而降低了整体系统的性能。因此，减少等待周期是提高系统性能的一个重要方面。 <ignore_js_op> <img id="aimg_824322" style="cursor:pointer;" aid="824322" src="static/image/common/none.gif" zoomfile="data/attachment/forum/202407/15/180235u9xxx2b0xt0eb5l5.png" file="data/attachment/forum/202407/15/180235u9xxx2b0xt0eb5l5.png" class="zoom" onclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" width="481" id="aimg_824322" inpost="1" onmouseover="showMenu({'ctrlid':this.id,'pos':'12'})" /> <div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_824322_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true"> <div class="xs0"> <p><strong>200707uvc1qglubmgfpuy9.png</strong> <em class="xg1">(8.82 KB, 下载次数: 0)</em></p> <p> <a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a> <a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_824322" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=824322&handlekey=savephoto_824322">保存到相册</a> </p> <p class="xg1 y">2024-7-15 18:02 上传</p> </div> <div class="tip_horn"></div> </div> </ignore_js_op> 在一些MCU的架构里，存在ICache，也就是指令缓存这个独立的设备，这个设备就是为了加速取指，使用一定的缓存策略提前加载Flash里的内容。 单片机缓存的工作原理类似于计算机中的缓存系统：当处理器需要访问数据或指令时，它首先检查缓存中是否存在所需的数据。如果数据已经存在于缓存中（命中），处理器将直接从缓存中获取数据，从而避免了对慢速外部存储器的访问。如果数据不在缓存中（未命中），处理器将从外部存储器中加载数据，并将其存储在缓存中以供后续访问使用。 像stm32f103这个非常常见的芯片，就没有cache，所以它是可以根据运行频率来指定flash等待周期的。 #### 3、WCH的零等待区 其实WCH芯片的零等待区，就是厂商将一部分的SRAM划分为零等待区，然后硬件在上电时自动将 Flash里最前面的部分搬运到零等待区里，只要程序没有超过零等待区的大小，那就不需要去Flash里取数据和指令。 在规格书里，我们也可以看到，零等待区可以有几种配置，如下图 <ignore_js_op> <img style="cursor:pointer;" id="aimg_824325" aid="824325" src="static/image/common/none.gif" onclick="zoom(this, this.getAttribute('zoomfile'), 0, 0, '0')" zoomfile="data/attachment/forum/202407/15/181107dwnvzxxvaeooe9xo.png" file="data/attachment/forum/202407/15/181107dwnvzxxvaeooe9xo.png.thumb.jpg" inpost="1" onmouseover="showMenu({'ctrlid':this.id,'pos':'12'})" /> <div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_824325_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true"> <div class="xs0"> <p><strong>0z.png</strong> <em class="xg1">(54.74 KB, 下载次数: 0)</em></p> <p> <a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a> <a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_824325" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=824325&handlekey=savephoto_824325">保存到相册</a> </p> <p class="xg1 y">2024-7-15 18:11 上传</p> </div> <div class="tip_horn"></div> </div> </ignore_js_op> 可以看出零等待区和可用的SRAM总和大小是始终不变的，也就是128 + 64 其实就是芯片的SRAM大小，只是有一部分被硬件征用作为缓冲区来使用。这个过程是用户不可干预的，我们只能按照硬件规定的几种配置里选择一种，可用SRAM最大只是64K，这个时候零等待区就是128K。 #### 总结 这种硬件自带的零等待区实现方式，比用户自行搬运程序到RAM里运行的零等待实现方式，相对来说更简单一些，整个程序都是零等待的（只要低于零等待区大小）。灵活性方面，就没有用户自己控制RAM内容方便了。