[发明专利]一种基于混合式存储器的MCU及缓存数据的方法

说明书

本申请公开了一种基于混合式存储器的MCU及缓存数据的方法，涉及一种混合式存储器的MCU领域。本申请第一方面提出了一种混合式缓存MCU，所述混合式缓存MCU包括：处理器、系统总线和存储器，处理器通过系统总线与存储器相连接，其中，所述存储器包括STT‑MRAM以及SRAM，所述STT‑MRAM用作所述SRAM的备份。本申请第二方面提出了一种缓存方法，包括：处理器从SRAM中访问目标数据；当所述SRAM中未缓存所述目标数据，所述处理器从所述STT‑MRAM中访问所述目标数据。通过对MCU结构增加STT‑MRAM作为二级缓存，并结合所述缓存方法，实现对缓存空间的有效管理，提高了缓存架构的命中率。

技术领域

本发明实施例涉及磁性存储领域，特别是一种混合式存储器的MCU及缓存数据的方法。

背景技术

微控制单元(MCU，Micro Controller Unit)又称单片微型计算机，是将中央处理器(CPU，Central Process Unit)的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)、A/D转换、异步收发传输器(UART，UniversalAsynchronous Receiver Transmitter)、可编程逻辑控制器(PLC，Programmable LogicController)以及直接存储器访问(DMA，Direct Memory Access)等周边接口，甚至液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机。由于MCU体积相对较小，目前MCU被广泛应用在AI、云计算、5G以及智能汽车等领域。

现阶段市场需求MCU朝向低功耗、高可靠性的方向发展，这便要求MCU本身进一步提高自身系统的抗干扰能力，降低自身系统的不稳定性。其内部的高速缓存主要以静态随机存储器(SRAM，Static Random-Access Memory)进行数据存储工作。但由于SRAM本身占据电路面积大，并且存储过程中数据易丢失的特性，使得MCU的缓存性能不佳。

发明内容

本发明实施例提供一种基于混合式存储器的MCU及缓存数据的方法(缓存方法及MCU)，可以优化MCU的缓存性能。

为了解决上述问题，本发明的第一方面提出了一种混合式缓存MCU包括：处理器1、系统总线2和存储器3，所述处理器1通过所述系统总线2与所述存储器3相连接，

其中，所述存储器3包括自旋转移矩随机存储器(STT-MRAM，Spin TransferTorque-Magnetic Random Access Memory)以及静态随机存储器(SRAM，Static Random-Access Memory)，所述STT-MRAM用作所述SRAM的备份。

在一些实施例中，所述STT-MRAM包括至少一个缓存区域，所述SRAM至少一个缓存区域，所述STT-MRAM的至少一个所述缓存区域与所述SRAM的至少一个所述缓存区域一一对应。

在一些实施例中，所述STT-MRAM的每个缓存区域包括物理地址和虚拟地址，所述SRAM的每个缓存区域包括物理地址和虚拟地址，所述SRAM至少一个所述缓存区域与所述STT-MRAM的至少一个所述缓存区域通过相应所述虚拟地址建立对应关系。

在一些实施例中，所述STT-MRAM的各个缓存区域和所述SRAM的各个缓存区域均设置有至少两个组。

在一些实施例中，当所述STT-MRAM未缓存数据时，所述STT-MRAM的存储状态标识为“0”；当所述STT-MRAM被访问时，所述STT-MRAM的存储状态标识由“0”更新为“1”。

在一些实施例中，所述STT-MRAM被访问包括：所述STT-MRAM被处理器1访问，或者被所述SRAM访问。