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摘要
本篇應(yīng)用筆記主要介紹如何使用 HC32F460 系列芯片的嵌入式 FLASH 讀寫數(shù)據(jù)。
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FLASH 簡介
什么是 FLASH？
FLASH 接口通過 FLASH ICODE、DCODE、MCODE 總線對 FLASH 進(jìn)行訪問，該接口可對 FLASH 執(zhí)行編程、擦除和全擦除操作；通過緩存機制加速代碼執(zhí)行。
FLASH 的重要特征？
FLASH 讀、編程、擦除和全擦除操作，支持引導(dǎo)交換，安全保護(hù)和數(shù)據(jù)加密。
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HC32F460 系列的 FLASH
3.1
簡介
FLASH 接口通過 FLASH ICODE、DCODE、MCODE 總線對 FLASH 進(jìn)行訪問，該接口可對FLASH 執(zhí)行編程、擦除和全擦除操作；通過指令預(yù)取和緩存機制加速代碼執(zhí)行。
3.2
說明
FLASH 讀、編程、扇區(qū)擦除和全擦除操作。CODE 總線 16Bytes 預(yù)取值，I_CODE 和 D-CODE 總線上共享 64 個緩存（128bit 寬）。支持 FLASH 低功耗讀。支持引導(dǎo)交換。支持安全保護(hù)及數(shù)據(jù)加密。容量為 512Kbytes（其中有 32bytes 為功能保留位），分為 64 個扇區(qū)，每個扇區(qū)為 8KBytes。編程單位為 4Bytes，擦除單位為8KBytes。128bit 寬數(shù)據(jù)讀取。OTP（One Time Program）區(qū)域共 1020Bytes，分為 960Bytes 數(shù)據(jù)區(qū)，并配有 60Bytes 的鎖存區(qū)。
3.2.1 寄存器介紹
1)
EFM_FAPRT：訪問 EFM 寄存器保護(hù)寄存器。
2)
EFM_FSTP：FLASH 停止寄存器。
3)
EFM_FRMC：讀模式寄存器。可配置插入等待周期，緩存功能、預(yù)取指功能等。
4)
EFM_FWMC：擦寫模式寄存器。配置編程擦除模式。
5)
EFM_FSR：狀態(tài)寄存器。查看 FLASH 狀態(tài)，結(jié)束標(biāo)志、錯誤標(biāo)志等。
6)
EFM_FSCLR：狀態(tài)清除寄存器。
7)
EFM_FITE：中斷許可寄存器。配置操作結(jié)束或錯誤中斷許可。
8)
EFM_FSWP：引導(dǎo)交換狀態(tài)寄存器。通過該寄存器可判斷程序復(fù)位后從扇區(qū) 0 還是扇區(qū) 1 啟動。
9) EFM_FPMTSW：FLASH 窗口保護(hù)起始地址寄存器。
10) EFM_FPMTEW：FLASH 窗口保護(hù)結(jié)束地址寄存器。
11) EFM_UQID1~3：Unique ID 寄存器。
3.2.2 工作流程介紹
3.2.2.1 寄存器解除保護(hù)和寫保護(hù)
本模塊的寄存器受 EFM_FAPRT 寄存器保護(hù)，當(dāng)處于保護(hù)狀態(tài)，屏蔽普通的寫操作。
-
在實際應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)寄存器值未寫入成功，應(yīng)首先檢查 EFM 寄存器訪問保護(hù)是否有效，
保護(hù)有效時，EFM_FAPRT 寄存器值讀出為 0x00000000。
3.2.2.2 扇區(qū)擦除
EFM 提供扇區(qū)擦除和全擦除兩種擦除方式。對 FLASH 進(jìn)行扇區(qū)擦除操作后，該扇區(qū)內(nèi)地址（8Kbytes 空間）數(shù)據(jù)刷新為全 1。
3.2.2.3 全擦除
EFM 提供扇區(qū)擦除和全擦除兩種擦除方式。對 FLASH 進(jìn)行全擦除操作后整個FLASH 區(qū)域素有地址數(shù)據(jù)刷新為全 1。
3.2.2.4 單次編程無回讀
3.2.2.5 單次編程回讀
單編程回讀模式是指編程結(jié)束后自動讀取編程地址并和寫入數(shù)據(jù)對比，輸出判斷一致標(biāo)志位EFM_FSR.PGMISMTCH。
注意：
- EFM_FSR.PGMISMTCH 為 0，表示編程成功，為 1 表示該 FLASH 地址已遭破壞，永廢棄。
3.2.2.6 連續(xù)編程
當(dāng)連續(xù)對 FLASH 地址進(jìn)行編程時，可以使用連續(xù)編程模式。連續(xù)編程模式比單編程模式可以節(jié)約時間 50%以上。連續(xù)編程模式時，頻率不能低于 12MHz。
3.2.2.7 總線保持/釋放功能
通過設(shè)定寄存器 EFM_FWMC.BUSHLDCTL 位，可設(shè)定 FLASH 編程、擦除期間，總線處于保持還是釋放狀態(tài)。
FLASH 編程、擦除指令在 FLASH 上執(zhí)行時，該控制位必須設(shè)定為 0。擦除指令在 FLASH 意外空間（例如 RAM）執(zhí)行時，可根據(jù)需求自由設(shè)定。
當(dāng) EFM_FWMC.BUSHLDCTL 為 1（即 FLASH 編程、擦除期間，總線釋放狀態(tài)）時，在編程（連續(xù)編程除外）、擦除結(jié)束前（EFM_FSR.RDY=1）對 FLASH 的讀寫訪問將會被保護(hù)，標(biāo)志位 EFM_FSR.BUSCOLERR 位置位。
3.2.3 一次性可編程字節(jié)（OTP）
OTP（One Time Program）區(qū)域分為 15 個 64 字節(jié)的數(shù)據(jù)塊，每塊數(shù)據(jù)對應(yīng)一個 4Bytes 的鎖存地址。
鎖存地址用于鎖存對應(yīng)的數(shù)據(jù)塊。鎖存地址數(shù)據(jù)全為 1 時，對應(yīng)的 OTP 區(qū)域數(shù)據(jù)塊可以編程；當(dāng)鎖存地址數(shù)據(jù)全為 0 時，對應(yīng)的 OTP 區(qū)域數(shù)據(jù)不可編程。
所有 OTP 數(shù)據(jù)塊和鎖存地址均無法擦除。OTP 區(qū)域的編程已封裝在 flashloader 中，用戶可以直接操作 otp 對應(yīng)地址。具體樣例請參考EFM 模塊下的 efm_otp 樣例代碼。
3.2.4 引導(dǎo)交換
EFM 提供引導(dǎo)交換功能，用戶在升級引導(dǎo)程序的時候，對扇區(qū) 0（0x00000000~0x00001FFF）進(jìn)行擦寫，如擦寫時遇到不可期的意外（掉電、復(fù)位），有可能會導(dǎo)致整個芯片不能正常啟動。引導(dǎo)交換功能可以避免這種情況。
在對扇區(qū) 0 擦除前預(yù)先把新的引導(dǎo)程序?qū)懭肷葏^(qū) 1（0x00002000~0x00003FFF），然后對 EFM地址 0x0007FFDC 進(jìn)行編程數(shù)據(jù) 0xFFFF4321，通過端子復(fù)位，實現(xiàn) CPU 從扇區(qū) 1 啟動新的引導(dǎo)程序，此時，再對扇區(qū) 0 進(jìn)行擦除，重新編程用戶程序。再次升級啟動引導(dǎo)程序時，由于保存啟動扇區(qū)交換信息的地址 0x0007FFDC 已經(jīng)被編程過了（用戶可以根據(jù)讀 FLASH 地址或者 EFM_FSWP 寄存器判斷是否使用過啟動交換功能，EFM_FSWP.FSWP = 0，表明扇區(qū) 0 和扇區(qū) 1 已經(jīng)交換，復(fù)位后從扇區(qū) 1 啟動），需對扇區(qū) 63 （0x0007E000~0x0007FFFF）進(jìn)行扇區(qū)擦除后再進(jìn)行啟動程序的升級。在對扇區(qū) 0 進(jìn)行擦除前，預(yù)先把新的引導(dǎo)程序?qū)懭肷葏^(qū) 1，然后對扇區(qū) 63 進(jìn)行擦除，通過端子復(fù)位，CPU 就從扇區(qū) 1 啟動新的引導(dǎo)程序，此時再對扇區(qū) 0 進(jìn)行擦除，重新編程新的引導(dǎo)程序。
4
樣例代碼
4.1
代碼介紹
用戶可根據(jù)上述的工作流程編寫自己的代碼來學(xué)習(xí)驗證該模塊，也可以直接通過華大半導(dǎo)體的網(wǎng)站到設(shè)備驅(qū)動庫（Device Driver Library, DDL）的樣例代碼并使用其中的 FLASH 的樣例進(jìn)行驗證。
4.2 代碼運行
用戶可以通過華大半導(dǎo)體的網(wǎng)站到 HC32F460 的 DDL 的樣例代碼（efm_simple），并配合評估用板（EV-HC32F460-LQFP100-050-V1.1）運行相關(guān)代碼學(xué)習(xí)使用 FLASH 模塊。以下部分主要介紹如何在評估板上運行 FLASH 樣例代碼并觀察結(jié)果：
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確認(rèn)安裝正確的 IAR EWARM v7.7 工具（請從 IAR 網(wǎng)站有相應(yīng)的安裝包，并參考用戶手冊進(jìn)行安裝）。
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華大半導(dǎo)體網(wǎng)站有 HC32F460 DDL 代碼。
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運行 efm\ efm_simple\中的工程文件.
