Sunday, May 24, 2020

Executing with in Ram

After working out how to get the SDRAM working on the new hardware via the FMC (Stm32). Now testing and It APPEARS to be working.
Thats 8 Megabyte of RAM!.

Inside the 2 Meg ROM I have written something that will load a BIN file into the RAM and execute.
After that would perform a CPU jump!

The following section is called to jump to the program that is stored at memory location!

#define APPLICATION_ADDRESS 0xD0000000
typedef  void (*pFunction)(void);
pFunction JumpToApplication;
void Jump( void ) {
	GPIOD->BSRR = (1 << 11);// << 16;
	HAL_Delay(500);
	//CPU_CACHE_Disable();
	SysTick->CTRL = 0;
	//__disable_irq();
	JumpToApplication = (pFunction) (*(__IO uint32_t*) (APPLICATION_ADDRESS + 4));
	__set_MSP(*(__IO uint32_t*) APPLICATION_ADDRESS);
	SCB->VTOR = APPLICATION_ADDRESS;
	flogf("Address to Application: %lXrn", JumpToApplication);
	JumpToApplication();
}

—————
The LINKER file for the “bootloader” - our program that is in 2MB Rom -
IN the linker there is a memory section named MADDI, this is where the external ram is located, the FMC takes care of the bus and signals needed, basically this is a SDRAM memory controller - it allows for very large variables and arrays[s].

eg…
MADDI (xrw) : ORIGIN = 0xD0000000, LENGTH = 8M

/**
 ******************************************************************************
 * @file      LinkerScript.ld
 * @author    Auto-generated by STM32CubeIDE
 * @brief     Linker script for STM32F767IGTx Device from STM32F7 series
 *                      1024Kbytes FLASH
 *                      512Kbytes RAM
 *
 *            Set heap size, stack size and stack location according
 *            to application requirements.
 *
 *            Set memory bank area and size if external memory is used
 ******************************************************************************
 * @attention
 *
 * <h2><center>© Copyright (c) 2020 STMicroelectronics.
 * All rights reserved.</center></h2>
 *
 * This software component is licensed by ST under BSD 3-Clause license,
 * the "License"; You may not use this file except in compliance with the
 * License. You may obtain a copy of the License at:
 *                        opensource.org/licenses/BSD-3-Clause
 *
 ******************************************************************************
 */

/* Entry Point */
ENTRY(Reset_Handler)

/* Highest address of the user mode stack */
_estack = ORIGIN(RAM) + LENGTH(RAM);	/* end of "RAM" Ram type memory */

_Min_Heap_Size = 0x200 ;	/* required amount of heap  */
_Min_Stack_Size = 0x400 ;	/* required amount of stack */

/* Memories definition */
MEMORY
{
  RAM   (xrw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 512K
  FLASH (rx)  : ORIGIN = 0x8000000,  LENGTH = 1024K
  MADDI (xrw) : ORIGIN = 0xD0000000, LENGTH = 8M
}

/* Sections */
SECTIONS
{
  /* The startup code into "FLASH" Rom type memory */
  .isr_vector :
  {
    . = ALIGN(4);
    KEEP(*(.isr_vector)) /* Startup code */
    . = ALIGN(4);
  } >FLASH

  /* The program code and other data into "FLASH" Rom type memory */
  .text :
  {
    . = ALIGN(4);
    *(.text)           /* .text sections (code) */
    *(.text*)          /* .text* sections (code) */
    *(.glue_7)         /* glue arm to thumb code */
    *(.glue_7t)        /* glue thumb to arm code */
    *(.eh_frame)

    KEEP (*(.init))
    KEEP (*(.fini))

    . = ALIGN(4);
    _etext = .;        /* define a global symbols at end of code */
  } >FLASH

  /* Constant data into "FLASH" Rom type memory */
  .rodata :
  {
    . = ALIGN(4);
    *(.rodata)         /* .rodata sections (constants, strings, etc.) */
    *(.rodata*)        /* .rodata* sections (constants, strings, etc.) */
    . = ALIGN(4);
  } >FLASH

  .ARM.extab   : { 
    . = ALIGN(4);
    *(.ARM.extab* .gnu.linkonce.armextab.*)
    . = ALIGN(4);
  } >FLASH
  
  .ARM : {
    . = ALIGN(4);
    __exidx_start = .;
    *(.ARM.exidx*)
    __exidx_end = .;
    . = ALIGN(4);
  } >FLASH

  .preinit_array     :
  {
    . = ALIGN(4);
    PROVIDE_HIDDEN (__preinit_array_start = .);
    KEEP (*(.preinit_array*))
    PROVIDE_HIDDEN (__preinit_array_end = .);
    . = ALIGN(4);
  } >FLASH
  
  .init_array :
  {
    . = ALIGN(4);
    PROVIDE_HIDDEN (__init_array_start = .);
    KEEP (*(SORT(.init_array.*)))
    KEEP (*(.init_array*))
    PROVIDE_HIDDEN (__init_array_end = .);
    . = ALIGN(4);
  } >FLASH
  
  .fini_array :
  {
    . = ALIGN(4);
    PROVIDE_HIDDEN (__fini_array_start = .);
    KEEP (*(SORT(.fini_array.*)))
    KEEP (*(.fini_array*))
    PROVIDE_HIDDEN (__fini_array_end = .);
    . = ALIGN(4);
  } >FLASH

  /* Used by the startup to initialize data */
  _sidata = LOADADDR(.data);

  /* Initialized data sections into "RAM" Ram type memory */
  .data : 
  {
    . = ALIGN(4);
    _sdata = .;        /* create a global symbol at data start */
    *(.data)           /* .data sections */
    *(.data*)          /* .data* sections */

    . = ALIGN(4);
    _edata = .;        /* define a global symbol at data end */
    
  } >RAM AT> FLASH

  /* Uninitialized data section into "RAM" Ram type memory */
  . = ALIGN(4);
  .bss :
  {
    /* This is used by the startup in order to initialize the .bss section */
    _sbss = .;         /* define a global symbol at bss start */
    __bss_start__ = _sbss;
    *(.bss)
    *(.bss*)
    *(COMMON)

    . = ALIGN(4);
    _ebss = .;         /* define a global symbol at bss end */
    __bss_end__ = _ebss;
  } >RAM

  /* User_heap_stack section, used to check that there is enough "RAM" Ram  type memory left */
  ._user_heap_stack :
  {
    . = ALIGN(8);
    PROVIDE ( end = . );
    PROVIDE ( _end = . );
    . = . + _Min_Heap_Size;
    . = . + _Min_Stack_Size;
    . = ALIGN(8);
  } >RAM
  
  	.extram :
    {
    	//. = ALIGN(8);
        *(.extram)           /* .data sections */
    	*(.extram*)          /* .data* sections */
    	KEEP (*(SORT(.extram.*)))
    	KEEP (*(.extram*))
    } >MADDI
  

  /* Remove information from the compiler libraries */
  /DISCARD/ :
  {
    libc.a ( * )
    libm.a ( * )
    libgcc.a ( * )
  }

  .ARM.attributes 0 : { *(.ARM.attributes) }
}

if you notice the “ROM” area is in 0xD0000000 THIS is where the FMC bus looks up the SDRAM-BANK1

/**
 ******************************************************************************
 * @file      LinkerScript.ld
 * @author    Auto-generated by STM32CubeIDE
 * @brief     Linker script for STM32F767IGTx Device from STM32F7 series
 *                      1024Kbytes FLASH
 *                      512Kbytes RAM
 *
 *            Set heap size, stack size and stack location according
 *            to application requirements.
 *
 *            Set memory bank area and size if external memory is used
 ******************************************************************************
 * @attention
 *
 * <h2><center>© Copyright (c) 2020 STMicroelectronics.
 * All rights reserved.</center></h2>
 *
 * This software component is licensed by ST under BSD 3-Clause license,
 * the "License"; You may not use this file except in compliance with the
 * License. You may obtain a copy of the License at:
 *                        opensource.org/licenses/BSD-3-Clause
 *
 ******************************************************************************
 */

/* Entry Point */
ENTRY(Reset_Handler)

/* Highest address of the user mode stack */
_estack = ORIGIN(RAM) + LENGTH(RAM);	/* end of "RAM" Ram type memory */

_Min_Heap_Size = 0x200 ;	/* required amount of heap  */
_Min_Stack_Size = 0x400 ;	/* required amount of stack */

/* Memories definition */
MEMORY
{
  RAM    (xrw)     : ORIGIN = 0xD0400000,   LENGTH = 2M
  FLASH    (rx)    : ORIGIN = 0xD0000000,    LENGTH = 2M
}

/* Sections */
SECTIONS
{
  /* The startup code into "FLASH" Rom type memory */
  .isr_vector :
  {
    . = ALIGN(4);
    KEEP(*(.isr_vector)) /* Startup code */
    . = ALIGN(4);
  } >FLASH

  /* The program code and other data into "FLASH" Rom type memory */
  .text :
  {
    . = ALIGN(4);
    *(.text)           /* .text sections (code) */
    *(.text*)          /* .text* sections (code) */
    *(.glue_7)         /* glue arm to thumb code */
    *(.glue_7t)        /* glue thumb to arm code */
    *(.eh_frame)

    KEEP (*(.init))
    KEEP (*(.fini))

    . = ALIGN(4);
    _etext = .;        /* define a global symbols at end of code */
  } >FLASH

  /* Constant data into "FLASH" Rom type memory */
  .rodata :
  {
    . = ALIGN(4);
    *(.rodata)         /* .rodata sections (constants, strings, etc.) */
    *(.rodata*)        /* .rodata* sections (constants, strings, etc.) */
    . = ALIGN(4);
  } >FLASH

  .ARM.extab   : { 
    . = ALIGN(4);
    *(.ARM.extab* .gnu.linkonce.armextab.*)
    . = ALIGN(4);
  } >FLASH
  
  .ARM : {
    . = ALIGN(4);
    __exidx_start = .;
    *(.ARM.exidx*)
    __exidx_end = .;
    . = ALIGN(4);
  } >FLASH

  .preinit_array     :
  {
    . = ALIGN(4);
    PROVIDE_HIDDEN (__preinit_array_start = .);
    KEEP (*(.preinit_array*))
    PROVIDE_HIDDEN (__preinit_array_end = .);
    . = ALIGN(4);
  } >FLASH
  
  .init_array :
  {
    . = ALIGN(4);
    PROVIDE_HIDDEN (__init_array_start = .);
    KEEP (*(SORT(.init_array.*)))
    KEEP (*(.init_array*))
    PROVIDE_HIDDEN (__init_array_end = .);
    . = ALIGN(4);
  } >FLASH
  
  .fini_array :
  {
    . = ALIGN(4);
    PROVIDE_HIDDEN (__fini_array_start = .);
    KEEP (*(SORT(.fini_array.*)))
    KEEP (*(.fini_array*))
    PROVIDE_HIDDEN (__fini_array_end = .);
    . = ALIGN(4);
  } >FLASH

  /* Used by the startup to initialize data */
  _sidata = LOADADDR(.data);

  /* Initialized data sections into "RAM" Ram type memory */
  .data : 
  {
    . = ALIGN(4);
    _sdata = .;        /* create a global symbol at data start */
    *(.data)           /* .data sections */
    *(.data*)          /* .data* sections */

    . = ALIGN(4);
    _edata = .;        /* define a global symbol at data end */
    
  } >RAM AT> FLASH

  /* Uninitialized data section into "RAM" Ram type memory */
  . = ALIGN(4);
  .bss :
  {
    /* This is used by the startup in order to initialize the .bss section */
    _sbss = .;         /* define a global symbol at bss start */
    __bss_start__ = _sbss;
    *(.bss)
    *(.bss*)
    *(COMMON)

    . = ALIGN(4);
    _ebss = .;         /* define a global symbol at bss end */
    __bss_end__ = _ebss;
  } >RAM

  /* User_heap_stack section, used to check that there is enough "RAM" Ram  type memory left */
  ._user_heap_stack :
  {
    . = ALIGN(8);
    PROVIDE ( end = . );
    PROVIDE ( _end = . );
    . = . + _Min_Heap_Size;
    . = . + _Min_Stack_Size;
    . = ALIGN(8);
  } >RAM

  /* Remove information from the compiler libraries */
  /DISCARD/ :
  {
    libc.a ( * )
    libm.a ( * )
    libgcc.a ( * )
  }

  .ARM.attributes 0 : { *(.ARM.attributes) }
}

with the Application it appears that you just create something as you would normally!

NOTE: compile to the BIN file, this wont work with .HEX or .ELF file!
the bin file contains OP codes

also this is said to run at about 5 times slow.. but have to rememeber, each step, the processor has to fetch a command, the fetch the data, then act upon the data, then store the result in one pipe.

where was program runs from the ROM and stores thigns in ram, this can be done with in just 2 cycles.