STM32 DMA 错误避坑：编译器 RAM 分配陷阱！CCRAM 不可访问问题终极解决

STM32F429 增大 FreeRTOS 堆内存后 Ethernet DMA 报错、ping 不通，核心原因是Keil 编译器随机将 DMA 缓冲区分配到了 CCRAM（内核独占 RAM） ——DMA 无法访问 CCRAM，触发致命总线错误（FBES）。解决方案：要么禁用 CCRAM 分配，要么显式将 DMA 缓冲区固定到 SRAM 范围，彻底规避编译器随机分配风险。

资料获取：开发经验 | LAT1565 编译器随机分配RAM地址导致DMA错误

1. 问题背景：诡异的 DMA 错误触发条件

客户基于 STM32F429IGT6 开发产品，使用 FreeRTOS+Ethernet+USB，遇到关键异常：

异常现象：FreeRTOS 的Total_Heap_Size增大后，Ethernet DMA 出错，PC 无法 ping 通；减小堆内存后恢复正常，且未超出芯片最大 RAM 容量（剩余几十 KB）；
故障定位：Ethernet 的 DMASR 寄存器FBES位（bit13）=1（致命总线错误），EBS位（25:23）显示 “descriptor/data buffer 读错误”，说明 DMA 从内存读取数据失败；
编译器差异：IAR 工程无论如何调整堆大小均正常，仅 Keil 工程出现偶发错误。

2. 根源拆解：CCRAM 访问限制与编译器分配机制差异

2.1 核心矛盾：CCRAM 是内核独占 RAM，DMA 无法访问

STM32F429 的 CCRAM（地址 0x10000000~0x1000FFFF，64KB）是Cortex-M4 内核专属 RAM，仅支持内核访问，DMA 控制器（包括 Ethernet DMA）无法通过 AHB 总线访问该区域。

2.2 编译器 RAM 分配机制差异（Keil vs IAR）

编译器	RAM 分配规则	问题风险
Keil	默认包含 SRAM（0x20000000~）和 CCRAM（0x10000000~），调整堆 / 栈大小时，编译器会随机分配地址到任一区域	DMA 缓冲区可能被分到 CCRAM，触发访问错误
IAR	CubeMX 生成的工程默认仅使用 SRAM，CCRAM 未被启用或未分配数据	DMA 缓冲区始终在 SRAM，无访问风险

2.3 问题触发逻辑

Keil 中增大Total_Heap_Size后，编译器会重新规划 RAM 分配；
若 Ethernet DMA 的缓冲区（如DMARxDiscrTab、DMATxDiscrTab）被随机分配到 CCRAM；
DMA 访问该缓冲区时，因总线权限不足触发致命错误，Ethernet 功能瘫痪。

3. 解决方案：两种落地方式，彻底规避分配陷阱

3.1 方案 1：禁用 CCRAM，让 Keil 仅使用 SRAM（推荐）

核心是让 Keil 编译器只在 DMA 可访问的 SRAM 范围内分配地址，步骤如下：

打开 Keil 工程，点击「Project」→「Options for Target」→「Target」选项卡；
在「Read/Write Memory Areas」中，删除IRAM2（CCRAM）配置，仅保留IRAM1（SRAM）：
- IRAM1：Start=0x20000000，Size=0x30000（根据芯片实际 SRAM 大小调整）；
- 清空 IRAM2 的 Start 和 Size，取消勾选启用；
重新编译工程，编译器会将所有数据（包括 DMA 缓冲区、FreeRTOS 堆）分配到 SRAM，DMA 访问无权限问题。

3.2 方案 2：显式固定 DMA 缓冲区到 SRAM 地址（灵活适配场景）

若需保留 CCRAM 供内核使用，可通过代码强制指定 DMA 缓冲区的存储地址，避免编译器随机分配：

（1）Keil 编译器（使用`attribute`）

// 固定DMA接收描述符到SRAM（0x20010000~0x2001FFFF范围）
__attribute__((at(0x20010000))) uint8_t DMARxDiscrTab[288];
// 固定DMA发送描述符到SRAM
__attribute__((at(0x20011000))) uint8_t DMATxDiscrTab[288];

// FreeRTOS堆也可固定到SRAM，避免占用DMA缓冲区地址
__attribute__((at(0x20020000))) uint8_t ucHeap[1024*100]; // 100KB堆
#define configTOTAL_HEAP_SIZE (sizeof(ucHeap))

（2）IAR 编译器（使用`#pragma location`）

// 指定缓冲区位于SRAM地址0x20010000
#pragma location=0x20010000
uint8_t DMARxDiscrTab[288];
#pragma location=0x20011000
uint8_t DMATxDiscrTab[288];

3.3 验证方法

编译后查看 map 文件，确认DMARxDiscrTab、DMATxDiscrTab等 DMA 相关变量的地址在0x20000000~0x2002FFFF（SRAM 范围），而非0x10000000~（CCRAM 范围）；
增大 FreeRTOS 堆内存后，Ethernet 可正常 ping 通，DMASR 寄存器无 FBES 错误标志。

4. 扩展注意：其他 STM32 系列的类似陷阱

除了 STM32F4 的 CCRAM，以下 RAM 区域同样存在 DMA 访问限制，需避免分配 DMA 缓冲区：

STM32H7 的 DTCMRAM（0x20000000~0x2001FFFF）：仅内核可访问，DMA 无法访问；
STM32L4 的 CCM SRAM（0x10000000~）：部分型号为内核独占，DMA 无访问权限；
核心原则：DMA 缓冲区必须分配到 “DMA 可访问的 RAM 区域”，具体可参考对应型号参考手册的 “系统架构” 章节。

5. 开发经验小结

编译器分配风险：Keil、GCC 等编译器默认可能使用所有可用 RAM，包括内核独占区域，DMA / 外设缓冲区需显式指定地址或限制 RAM 范围；
优先禁用无用 RAM：若不使用 CCRAM/DTCMRAM，直接在编译器中禁用该区域分配，从根源规避错误；
显式地址绑定：关键缓冲区（DMA、外设 FIFO）建议用__attribute__或#pragma固定地址，确保在 DMA 可访问范围；
map 文件排查：遇到 DMA 访问错误，优先查看 map 文件，确认缓冲区地址是否在合法范围。