什么是 FLASH？ FLASH 接口通過(guò) FLASH ICODE、DCODE、MCODE 總線對(duì) FLASH 進(jìn)行訪問(wèn)，該接口可對(duì) FLASH 執(zhí)行編程、擦除和全擦除操作；通過(guò)緩存機(jī)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。

沈陽(yáng)芯碩科技術(shù)有限公司（Shenyang IC Information Technologies Co.,Ltd.）成立于2020年，公司總部位于沈陽(yáng)。隨著公司業(yè)務(wù)的擴(kuò)大，在深圳，廣州，寧波，青島等均設(shè)有銷售分支，團(tuán)隊(duì)成立至今一直致力于集成電路產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣。 公司集銷售，技術(shù)服務(wù)，技術(shù)開(kāi)發(fā)于一體，為客戶提供全面解決方案與技術(shù)服務(wù)。目前，公司涉足的主要領(lǐng)域包括消防，家電，汽車電子，電力系統(tǒng)，儀器儀表等。

32 位微控制器

HC32F460 系列的嵌入式 FLASH

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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(xiě)數(shù)據(jù)。

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FLASH 簡(jiǎn)介

什么是 FLASH？

FLASH 接口通過(guò) FLASH ICODE、DCODE、MCODE 總線對(duì) FLASH 進(jìn)行訪問(wèn)，該接口可對(duì) FLASH 執(zhí)行編程、擦除和全擦除操作；通過(guò)緩存機(jī)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(jiǎn)介

FLASH 接口通過(guò) FLASH ICODE、DCODE、MCODE 總線對(duì) FLASH 進(jìn)行訪問(wèn)，該接口可對(duì)FLASH 執(zhí)行編程、擦除和全擦除操作；通過(guò)指令預(yù)取和緩存機(jī)制加速代碼執(zhí)行。

3.2

說(shuō)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(gè)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(gè)扇區(qū)，每個(gè)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(wèn) 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(xiě)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(cuò)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(cuò)誤中斷許可。

8)

EFM_FSWP：引導(dǎo)交換狀態(tài)寄存器。通過(guò)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(dòng)。

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(xiě)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(xiě)操作。

-

在實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)寄存器值未寫(xiě)入成功，應(yīng)首先檢查 EFM 寄存器訪問(wèn)保護(hù)是否有效，

保護(hù)有效時(shí)，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(duì) 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(duì) FLASH 進(jìn)行全擦除操作后整個(gè)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(wú)回讀

單編程無(wú)回讀模式設(shè)定步驟如下：

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(dòng)讀取編程地址并和寫(xiě)入數(shù)據(jù)對(duì)比，輸出判斷一致標(biāo)志位EFM_FSR.PGMISMTCH。

單編程回讀模式設(shè)定步驟如下：

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(duì) FLASH 地址進(jìn)行編程時(shí)，推薦使用連續(xù)編程模式。連續(xù)編程模式比單編程模式可以節(jié)約時(shí)間 50%以上。連續(xù)編程模式時(shí)，頻率不能低于 12MHz。

3.2.2.7 總線保持/釋放功能

通過(guò)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(shí)，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(shí)，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(shí)，在編程（連續(xù)編程除外）、擦除結(jié)束前（EFM_FSR.RDY=1）對(duì) FLASH 的讀寫(xiě)訪問(wèn)將會(huì)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(gè) 64 字節(jié)的數(shù)據(jù)塊，每塊數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè) 4Bytes 的鎖存地址。

鎖存地址用于鎖存對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊。鎖存地址數(shù)據(jù)全為 1 時(shí)，對(duì)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(shí)，對(duì)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(wú)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(duì)應(yīng)地址。具體樣例請(qǐng)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(jí)引導(dǎo)程序的時(shí)候，對(duì)扇區(qū) 0（0x00000000~0x00001FFF）進(jìn)行擦寫(xiě)，如擦寫(xiě)時(shí)遇到不可期的意外（掉電、復(fù)位），有可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)芯片不能正常啟動(dòng)。引導(dǎo)交換功能可以避免這種情況。

在對(duì)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(duì) EFM地址 0x0007FFDC 進(jìn)行編程數(shù)據(jù) 0xFFFF4321，通過(guò)端子復(fù)位，實(shí)現(xiàn) CPU 從扇區(qū) 1 啟動(dòng)新的引導(dǎo)程序，此時(shí)，再對(duì)扇區(qū) 0 進(jìn)行擦除，重新編程用戶程序。再次升級(jí)啟動(dòng)引導(dǎo)程序時(shí)，由于保存啟動(dòng)扇區(qū)交換信息的地址 0x0007FFDC 已經(jīng)被編程過(guò)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(guò)啟動(dòng)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(dòng)），需對(duì)扇區(qū) 63 （0x0007E000~0x0007FFFF）進(jìn)行扇區(qū)擦除后再進(jìn)行啟動(dòng)程序的升級(jí)。在對(duì)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(duì)扇區(qū) 63 進(jìn)行擦除，通過(guò)端子復(fù)位，CPU 就從扇區(qū) 1 啟動(dòng)新的引導(dǎo)程序，此時(shí)再對(duì)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(xiě)自己的代碼來(lái)學(xué)習(xí)驗(yàn)證該模塊，也可以直接通過(guò)華大半導(dǎo)體的網(wǎng)站下載到設(shè)備驅(qū)動(dòng)庫(kù)（Device Driver Library, DDL）的樣例代碼并使用其中的 FLASH 的樣例進(jìn)行驗(yàn)證。

4.2 代碼運(yùn)行

用戶可以通過(guò)華大半導(dǎo)體的網(wǎng)站下載到 HC32F460 的 DDL 的樣例代碼（efm_simple），并配合評(píng)估用板（EV-HC32F460-LQFP100-050-V1.1）運(yùn)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(píng)估板上運(yùn)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(qǐng)從 IAR 官方網(wǎng)站下載相應(yīng)的安裝包，并參考用戶手冊(cè)進(jìn)行安裝）。

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從華大半導(dǎo)體網(wǎng)站下載 HC32F460 DDL 代碼。

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下載并運(yùn)行 efm\ efm_simple\中的工程文件.

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