STM32-MPU內存保護單元（二）

1、 STM32-MPU內存保護單元（）上篇我們說了MPU內存保護單元的基本原理跟寄存器，這篇我們來說下HAL庫的函數(shù)及基本配置本章說的些HAL庫參數(shù)，請參照上篇寄存器說明部分：先我們來看下在stm32h7xx_hal_cortex.h中的該結構體參數(shù)如下：MPU初始化結構體MPU_Region_InitTypeDefuint8_t Enable; /區(qū)域使能/禁uint8_t Number ; /區(qū)域編號uint32_t BaseAddress; /配置區(qū)域基地址uint8_t Size; /區(qū)域容量uint8_t SubRegionDisable ; / region 除能位段設置uint8_

2、t TypeExtField ; /類型擴展級別uint8_t AccessPermission; /設置訪問權限uint8_t DisableExec; /允 許/禁取指uint8_t IsShareable ; /禁/允許共享uint8_t IsCacheable ; /禁/允許緩存uint8_t IsBufferable ; /禁/允許緩沖MPU_Region_InitTypeDef ;下我們來對這個結構體的各個參數(shù)進講解：1.Enable對應 MPU 控制寄存器（CTRL）的第0位 ENABLE 于控制是否使能 MPU對應HAL庫參數(shù)如下：#define MPU_REGION_ENAB

3、LE (uint8_t)0 x01) /mpu使能#define MPU_REGION_DISABLE (uint8_t)0 x00) /mpu關閉2.Number對應MPU 區(qū)域編號寄存器（RNR）來設置內存區(qū)序號的，戶配置的時候，推薦從 Number0 開始配置，最多到 Number15共計 16 個。對應的 HAL 庫參數(shù)如下 3.BaseAddressMPU 基地址寄存器（RBAR）的ADDR位 來設置內存區(qū)的地址。0 x240000000 x60000000.4.SizeRASR 寄存器的 SIZE 位,設置MPU區(qū)域的，SIZE 位使的是 bit5:1，共計 5 個 bit，可以表

4、 25 = 32 種HAL 庫給出了可以配置的 28 個參數(shù)： #define MPU_REGION_SIZE_1MB#define MPU_REGION_SIZE_2MB#define MPU_REGION_SIZE_4MB#define MPU_REGION_SIZE_8MB#define MPU_REGION_SIZE_16MB#define MPU_REGION_SIZE_32MB#define MPU_REGION_SIZE_64MB#define MPU_REGION_SIZE_1GB#define MPU_REGION_SIZE_2GB#define MPU_REGION_SIZ

5、E_4GB(uint8_t)0 x1D)(uint8_t)0 x1E)(uint8_t)0 x1F)5.SubRegionDisableMPU 區(qū)域屬性和容量寄存器（RASR）的SRD位，關閉對應區(qū)域使能SRD 中的 8 個位，每個位控制個 sub region 是否被除能。如 SRD.4=0，則 4 號 sub region被除能。如果某個 sub region 被除能，且其對應的地址范圍沒有落在其它 region 中，則對該區(qū)的訪問將引發(fā) fault。正常我們直接寫0就，就是Region的每個區(qū)域都有效6.TypeExtFieldMPU 區(qū)域屬性和容量寄存器（RASR）的TEX位 Cach

6、e的擴展功能使能位TEX 對應的 HAL 庫 MPU 參數(shù)給了三個，實際應中僅到前兩個 MPU_TEX_LEVEL0 和MPU_TEX_LEVEL1#define MPU_TEX_LEVEL0 (uint8_t)0 x00)#define MPU_TEX_LEVEL1 (uint8_t)0 x01)#define MPU_TEX_LEVEL2 (uint8_t)0 x02)7.AccessPermissionMPU 區(qū)域屬性和容量寄存器（RASR）的AP 位 設置region內存區(qū)的權限正常設置為全訪問，都可以讀寫就可以MPU_REGION_FULL_ACCESS #define MPU_RE

7、GION_PRIV_RO_URO (uint8_t)0 x06)/MPU_REGION_NO_ACCESS,訪問（特權&戶都不可訪問）/MPU_REGION_PRIV_RW,僅持特權讀寫訪問/MPU_REGION_PRIV_RW_URO,禁戶寫訪問（特權可讀寫訪問）/MPU_REGION_FULL_ACCESS,全訪問（特權&戶都可訪問）/MPU_REGION_PRIV_RO,僅持特權讀訪問/MPU_REGION_PRIV_RO_URO,只讀（特權&戶都不可以寫）8.DisableExecRASR 寄存器的 XN 位,XN=0 表使能指令提取，即這塊內存區(qū)可以執(zhí)程序代碼，XN=1 表禁指令提取

8、，即這塊內存區(qū)禁執(zhí)程序代碼#define MPU_INSTRUCTION_ACCESS_DISABLE (uint8_t)0 x01)8.IsShareable-RASR 寄存器的 S 位,于位于控制存儲器的共享特性，S=1,則級存儲器不可以緩存（Cache），如果設置 S=0，則可以緩存（Cache），般我們設置該位為 0 即可。#define MPU_ACCESS_SHAREABLE(uint8_t)0 x01)#define MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE (uint8_t)0 x00)9.IsCacheableRASR 寄存器的 C位,于使能或者禁Cache#defi

9、ne MPU_ACCESS_CACHEABLE(uint8_t)0 x01)#define MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE(uint8_t)0 x00)10.IsBufferableRASR 寄存器的 B位,于配合C位實現(xiàn)Cache下是否使緩沖#define MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE (uint8_t)0 x00)關于MPU還有個函數(shù)：禁和使能 MPU 以及 MemManage 中斷。HAL 庫中使能 MPU 以及 MemManage 中斷函數(shù)： _STATIC_INLINE void HAL_MPU_Enable(uint32_t MPU_Cont

10、rol );參數(shù)：MPU_ControlMPU_HFNMI_PRIVDEF_NONE (uint32_t)0 x00000000)此參數(shù)設置 MPU 的 CTL 控制寄存器的 PRIVDEFENA 位為 0。表禁了背景區(qū)，訪問任何未使能 MPU 的區(qū)域均會造成內存異常 MemFault。此參數(shù)設置 MPU 的 CTL 控制寄存器的 HFNMIENA 位為 0。表 NMI 不可屏蔽中斷服務程序和硬件異常中斷服務程序執(zhí)期間會關閉 MPU。MPU_HARDFAULT_NMI (uint32_t)0 x00000002)此參數(shù)設置 MPU 的 CTL 控制寄存器的 PRIVDEFENA 位為 0。表使

11、能了背景區(qū)，訪問任何未使能 MPU 的區(qū)域均會造成內存異常 MemFault。此參數(shù)設置 MPU 的 CTL 控制寄存器的 HFNMIENA 位為 1。表 NMI 不可屏蔽中斷服務程序和硬件異常中斷服務程序執(zhí)期間會保持繼續(xù)開啟 MPU。MPU_PRIVILEGED_DEFAULT (uint32_t)0 x00000004)此參數(shù)設置 MPU 的 CTL 控制寄存器的 PRIVDEFENA 位為 1。表使能了背景區(qū)，特權級模式可以正常訪問任何未使能 MPU 的區(qū)域。此參數(shù)設置 MPU 的 CTL 控制寄存器的 HFNMIENA 位為 0。表 NMI 不可屏蔽中斷服務程序和硬件異常中斷服務程序執(zhí)

12、期間會關閉 MPU。MPU_HFNMI_PRIVDEF (uint32_t)0 x00000006)此參數(shù)設置 MPU 的 CTL 控制寄存器的 PRIVDEFENA 位為 1。表禁了背景區(qū)，訪問任何未使能 MPU 的區(qū)域均會造成內存異常 MemFault。此參數(shù)設置 MPU 的 CTL 控制寄存器的 HFNMIENA 位為 1。表 NMI 不可屏蔽中斷服務程序和硬件異常中斷服務程序執(zhí)期間會保持繼續(xù)開啟 MPU。正常我們使的是禁函數(shù)為：即使能背景區(qū)，異常中斷關閉MPUMPU_PRIVILEGED_DEFAULT_STATIC_INLINE void HAL_MPU_Disable(void);

13、下我們設置下H7的FMC區(qū)域保護 /保護MCU的FMC塊1 區(qū)域,共 64M 字節(jié)/AccessPermission:訪問權限,訪問關系如下:/可設置的值參考：CORTEX_MPU_Region_Permission_Attributes/MPU_REGION_NO_ACCESS,訪問（特權&戶都不可訪問）/MPU_REGION_PRIV_RW,僅持特權讀寫訪問/MPU_REGION_PRIV_RW_URO,禁戶寫訪問（特權可讀寫訪問）/MPU_REGION_FULL_ACCESS,全訪問（特權&戶都可訪問）/MPU_REGION_PRIV_RO,僅持特權讀訪問/MPU_REGION_PRIV

14、_RO_URO,只讀（特權&戶都不可以寫）/詳見:STM32H7 Series Cortex-M7 processor programming manual.pdf,4.6 節(jié),Table 89.void MPU_Set_Protection()MPU_Region_InitTypeDef MPU_Initure ;HAL_MPU_Disable(); /配置MPU 之前先關閉MPU,配置完成以后在使能MPUMPU_Initure.Enable=MPU_REGION_ENABLE; /使能該保護區(qū)域MPU_Initure.Number=MPU_REGION_NUMBER0; /設置保護區(qū)域編號

15、MPU_Initure.BaseAddress=0 x60000000; /設置基址MPU_Initure.Size=MPU_REGION_SIZE_64MB; /設置保護區(qū)域MPU_Initure.SubRegionDisable=0X00; /禁區(qū)域MPU_Initure.TypeExtField=MPU_TEX_LEVEL0; /設置類型擴展域為level0MPU_Initure.AccessPermission=MPU_REGION_FULL_ACCESS; /設置訪問權限,MPU_Initure.DisableExec=MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; /允許指令訪問MPU_Initure.IsShareable=MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; /禁共MPU_Initure.IsCacheable=MPU_ACCESS_CACHEABLE; /使能cacheMPU_Initure.IsBufferable=MPU_ACCESS_BUFFERABLE; /允許緩沖HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_Initure); /配置MPUHAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT); /開啟MPU從 0 x60000000 地址開始的 64MB 地