对QSPI闪光灯XIP (eXecute就地)功能的困惑
有许多NOR QSPI闪存芯片支持XIP (eXecute就位)。在这种模式下，嵌入式cpu (或MCU)可以直接执行存储在闪存中的代码。但我们知道，qspi闪存每个周期只能输出4位数据，而许多MCU，如ARM Cortex-M系列，每个周期需要32位指令。因此，MCU必须等待至少8个周期才能得到有效的指令，这似乎非常慢。此外，nor qspi闪存芯片的最大频率通常在150 the以下，STM32F407的频率为168 the，这意味着cpu接收有效指令的延迟较长。
我不知道我的理解是否错误，但我真的找不到关于XIP的很多细节。STM32Fxxx的技术参考手册只说它们嵌入了闪存并支持XIP，但没有显示任何细节。此外，我们还需要在MCU中实现一个非常复杂的QSPI控制器来支持XIP。
有人能给我一些关于这个问题的指导吗？
回答 1
Stack Overflow用户
发布于 2019-04-17 09:25:20
据我所知，单片机使用RAM中的缓冲区读取外部闪存的指令，然后执行它们。它成批地读着它们。现在，一个块的大小在很大程度上取决于每个厂商的实现(即可用RAM的数量，闪存是如何连接的: SPI，双SPI，Quad SPI，八进制SPI，是可能的直接内存访问(DMA)，闪存支持连续读取模式)。因此，如果块很小，那么核心就会停止等待指令。如果块很大，那么这就耗尽了RAM，并且在分支时，已经加载到RAM中的块将被重新加载到新代码中。
因此，让我们说闪光灯是与双SPI和DMA是可能的。然后，对于XiP，控制器将从执行引导加载程序代码开始(通常从内部ROM内存开始)。引导加载程序设置QSPI闪存控制器和内核的DMA以将指令从外部flash复制到RAM缓冲区。然后它将开始在该缓冲区中执行代码。DMA现在将异步地将指令复制到RAM中。这意味着实际的MCU核心几乎不会浪费时间复制代码。
你说你找不到关于XiP的很多细节。对我来说最好的信息来源是各种制造商的应用笔记。这些实现是不同的，但有很多共同点。
以下是3个示例文档：
- 微芯片AN44065概述了XiP：Application-Note.pdf
- ST.com AN5188页面15对内存和外部闪存中的指令进行了性能比较，这可能会引起人们的特别兴趣：note/group0/d8/39/10/2f/ee/c9/4b/19/DM00514974/files/DM00514974.pdf/jcr:content/translations/en.DM00514974.pdf。
- ST.com AN4760第26页详细描述了如何实现速度改进和XiP体系结构，并给出了一些很酷的公式：note/group0/b0/7e/46/a8/5e/c1/48/01/DM00227538/files/DM00227538.pdf/jcr:content/translations/en.DM00227538.pdf。
https://stackoverflow.com/questions/54283543
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