Microsoft Word - AN3521_ColdFire MCF521x 微控制器的Flash模块的使用.doc

Size: px

Start display at page:

Download "Microsoft Word - AN3521_ColdFire MCF521x 微控制器的Flash模块的使用.doc"

尧罗
5 years ago
Views:

1 飞思卡尔应用笔记 AN3521 ColdFire MCF521x 微控制器的 Flash 模块的使用文件编号 :AN3521 版本 :0,09/2007 苏州大学飞思卡尔嵌入式教学与应用培训中心译 2008 年 5 月

2 目录 1 引言 MCF521x Flash 的特点描述 FLASH 模块的解释实例 :CFM 模块的案例学习实例 :CFM 时钟的配置实例 : CFM 模块的配置寄存器的配置 CFM 时钟分频寄存器 CFM 模块配置寄存器 CFM 时钟选择寄存器配置总结配置注意事项结论注意事项和参考文献... 8

3 ColdFire MCF521x 微控制器的 Flash 模块的使用 Paolo Alcantara 美国 RTAC 1 引言本文档是配置 MCF521x 微控制器的 FLASH 模块的一个快速参考通过对该模块基本的功能描述和配置选项的解释, 能更好地理解 flash 模块是如何工作的本应用笔记还提供了一个实例, 示范了如何配置 MCF521x 微控制器的 flash 模块用户对该实例稍作修改后就可以适用于各种应用的具体要求 2 MCF521x Flash 的特点 ColdFire FLASH 模块 (CFM) 是一种集成在 CPU 内部的非易失性存储器 (NVM) 模块 CFM 提供了 256KB 电可擦除和可编程非易失性的 32 位 flash 存储器这种 flash 存储器非常适合于单芯片应用的编程和数据存储, 允许在内部重新编程而不用外部编程电压源 2.1 描述主要特点如下 : 256KB 的 32 位 flash(mcf5211 只有 128KB) 自动编程, 擦除和校验操作编程和擦除操作只需单一电源供电软件可编程在命令完成异常访问或保护异常时产生中断快速页擦除操作快速字编程操作防止 flash 被意外编程或擦除的保护措施对监控 / 用户和数据 / 指令操作都有严格的访问限制防止未授权访问 flash 的安全特性 3 FLASH 模块的解释本文档举例说明了如何简单地配置和使用 FLASH 模块编程人员可以很快地将它应用到自己的工程中实例代码给出了通过 M5213EVB 板如何将一个长字 1

写入 flash 中代码还包含了将一个函数从 ROM 中复制到 RAM, 并在易失性存储器中执行的例程从 ROM 中读取代码时, 不能对它进行修改 Flash 内部是按以下方法划分的 : 逻辑块只有一块 (5212 和 5213 中有 256KB,5211 中有 128KB) 当正在对某块进行擦除编程或检验时, 该块不可读物理块每个逻辑块有两个物理块扇区逻辑块的一部分

4 写入 flash 中代码还包含了将一个函数从 ROM 中复制到 RAM, 并在易失性存储器中执行的例程从 ROM 中读取代码时, 不能对它进行修改 Flash 内部是按以下方法划分的 : 逻辑块只有一块 (5212 和 5213 中有 256KB,5211 中有 128KB) 当正在对某块进行擦除编程或检验时, 该块不可读物理块每个逻辑块有两个物理块扇区逻辑块的一部分整个逻辑块有 32 个扇区, 每个扇区为 8KB, 也称为一个逻辑扇区逻辑页每页为 2KB 根据图 1, 整个逻辑块被分成多个扇区每个扇区都可被编程为 : 编程和擦除保护声明为只作监控地址空间存放数据或数据和指令的地址空间 Flash 逻辑扇区 - 由 CFMPROT 设定是否受保护图 1 FLASH 扇区的划分在运行时, 可以通过以下操作来修改 flash: 字编程 : 写入一个 32 位的字页擦除 : 擦除 flash 的一个逻辑页 2

5 整体擦除 : 擦除整个 flash 存储空间必须禁止所有的 flash 存储保护空白检测 : 验证整个 flash 空间都被擦除了页擦除校验 : 验证 flash 的一个逻辑页被擦除了 3.1 实例 :CFM 模块的案例学习编程代码在 ROM 中执行后, 通过串口 (UART0) 显示信息, 为了测试将一份长字菜单写入到 flash 中 : [0] 0xdeadbeef [1] 0xcafebabe [2] 0xbabadada [3] 0xdecafbad [4] 0xfeedface [5] 0xdeadc0de [6] 0xabadbabe [7] 0xfeedbabe [8] 0x [9] 0xFFFFFFFF 然后, 串口终端等待输入与各长字有关的序号 ( 如上所示 ), 程序将执行下列操作 : 读 flash 地址 0x6000: 检查最后一次写入是否成功从 0x6000 地址开始擦除一页 (2KB): 在运行期间它被写入到 flash 中, 只对这些位清 0 而不置 1 只有通过清空这些位, 执行擦除操作, 该空间才可以写入新的长字写 flash 地址 0x6000: 这个字的验证在下一个读空间将这个字写入到 flash 后, 如果代码已下载到 flash 中, 那么 M5213EVB 板会收到一个上电复位来检查该长字是否写入成功另外, 开始菜单又出现了 3.2 实例 :CFM 时钟的配置公式 1 给出了将 flash 频率维持在 150kHz fcfm 200kHz 之内的公式, 并作为内部 flash 的规范状态 f f CORE = ( 2 * DIV[5 : 0]* (1 (7 * PRODIV 8))) CFM + 公式 1 3

6 CFMCLKD [DIV[5:0]]: 选择这样的公式 1 是有效的 CFMCLKD[PRODIV8]: 如果 fcore 大于 12.8MHz, 则置实例 : CFM 模块的配置在第 3 节实例 :CFM 模块的案例学习选择了一个长字后, 程序请求另一个选项代码的最重要部分是从 ROM 中复制一个函数到 RAM 中, 然后在 RAM 中执行该函数然后所选的长字被删除了将一个函数从 ROM 中复制到 RAM 中有两种方法 : 1. 编译器无关代码 ( 代码命名为 CFMSoftwareDEMO) a) 声明一个变量, 用于存放来自 ROM 的整个函数这是在运行期间可以修改的 RAM 中的保留位置 b) 在 RAM 中声明一个函数指针, 指向 RAM 中存放函数的那个变量从字符到函数指针的传递是必要的 c) 利用 stdio.h 库中的 memcopy 函数, 将 ROM 中的整个函数空间复制到那个 RAM 中的变量 d) 执行那个指向变量的函数, 该变量存储在 RAM 中的一个函数这样就能在 RAM 中执行那个函数, 返回到 flash 后可以继续执行那里的代码 e) 如果只从 ROM 中复制一个函数到 RAM, 就不需要修改 lcf 文件 2.CodeWarrior stile( 代码命名为 CFMSofwareDEMO-LCF): a) 从 CodeWarrior 的 ROM.lcf 文件中声明一个存储段 b) 之后, 它就在 RAM 中声明一个段来存放函数 c) 从代码中声明一个与那个段同名的段 d) 将函数写入该段 4 寄存器的配置本节描述了寄存器的配置, 这些配置会影响 CFM 模块和所用的代码行 4.1 CFM 时钟分频寄存器下面的代码是用来配置图 2 所示的 CFMCLKD, 以确定 CFM 的频率 /* FLASH 频率选为 200kHz 节 MCF5213RM */ MCF_CFM_CFMCLKD = MCF_CFM_CFMCLKD_DIV(25) MCF_CFM_CFMCLKD_PRDIV8;. 4

7 访问 : 用户可读 / 写图 2 CFM 时钟分频寄存器 4.2 CFM 模块配置寄存器下面代码用于配置 CFMMCR, 对该寄存器的修改见图 3 所示 /* 清除锁存位 */ MCF_CFM_CFMMCR &= ~MCF_CFM_CFMMCR_LOCK; 访问 : 用户可读 / 写图 3 CFM 模块配置寄存器 4.3 CFM 时钟选择寄存器为了将图 4 图 5 和图 6 所示的数据写入寄存器, 程序使用了下列代码 : /* 如果从复位设置, 就清空段保护寄存器 */ MCF_CFM_CFMPROT = 0x0; MCF_CFM_CFMSACC = 0x0; MCF_CFM_CFMDACC = 0x0; 5

8 访问 : 用户可读 / 写 1 复位时, 从配置域中加载复位状态图 4 CFM 保护寄存器访问 : 用户可读 / 写 1 复位时, 从配置域中加载复位状态图 5 CFM 监控访问寄存器访问 : 用户可读 / 写 1 复位时, 从配置域中加载复位状态图 6 CFM 数据访问寄存器 5 配置总结修改 flash 内容需要执行以下步骤可以直接读 flash 存储空间, 而不需要配置任何 CFM 寄存器 1. 清 CFMMCR[LOCK] 6

9 2. 用计算出的值设置 CFMCLKD 3. 清寄存器 :CMFPROT,CFMSACC,CFMDACC 4. 从 RAM 中运行以下步骤 5. 等到 CFMUSTAT[CBEIF] 标志置 1 后继续 6. 将一个长字写入到地址 0x 加 IPSBAR 处开始并以 4 个字节对齐 flash 范围内的地址中 MCF5212 和 MCF5213 使用的地址是位 MCF5211 用的是 32 位这个长字的值没有用, 但是对于擦除操作是必须的 7. 将命令代码写入 MCFCMD 寄存器中 8. 置 CFMUSTAT[CBEIF] 位来清楚标志 9. 等到 CFMUSTAT[CCIF] 置 1 后继续 10. 如果要写入更多长字, 从第 4 步开始重复 6 配置注意事项以下细节对配置和使用 CFM 很重要 : flash 存储空间只允许 32 位的写操作字节或半字写操作会导致循环终止传输错误避免对代码所用区域的进行长字写操作或页擦除操作当正在对某块进行擦除编程或检验时, 该块不可读 Flash 写频率总要维持在 150kHz f CFM 200kHz 范围内编程和擦除命令的执行时间随着 FCLK 的周期成比例增长在 MCU 进入 stop 模式时激活的命令立即被终止, 所以建议用户在执行编程和擦除操作期间不要执行 stop 指令利用页或整体擦除, 擦除一个长字后, 其值为 0xFFFFFFFF 编程器可以将相同长字的各位清 0, 但不可以置 1, 除非之前已执行擦除操作安全信息允许 MCU 防止对 flash 存储空间的非法访问, 这些信息存储在 flash 的配置域中这些配置域有 24 个字节, 在 flash 存储空间的保留区, 包含了复位后是否启动 CFM 保护和访问限制措施该区域位于 FLASHBAR+0x400 到 FLASHBAR+0x417 之间这种限制在软件实例的 vectors.s 文件的末尾 7

10 7 结论 CFM 模块是固有不挥发性存储器, 不仅用于存放代码, 还用于存储外部事件存储保持 ADC 测试结果, 或将来还会用于存放内部结果, 这样即使微控制器掉电一会也没关系在运行期间, 可以对所有这些信息进行存放或修改 7.1 注意事项和参考文献可以在 Freescale 半导体公司的主页上找到有关 MCF521x 的最新软件和配置文件本应用笔记适用于 MCF5211, MCF5212 和 MCF5213 M5213EVB 开发板有配套的 CFM 演示软件更多关于 FLASH 模块的信息, 请参考上的 ColdFire 集成微控制器 MCF5213 的参考手册 2.0 版本 CFMSoftwareDemo 软件是在 CodeWarrior 的 ColdFire v6.4 下开发的可从上下载到 CFMSoftwareDemo 软件的源代码 8

<4D F736F F D20414E FC8E7BACEB2C9D3C34D C B5C4CBABC9C1B4E6D5F3C1D0C0B4B7C2D5E F4D2E646F63>

<4D F736F F D20414E FC8E7BACEB2C9D3C34D C B5C4CBABC9C1B4E6D5F3C1D0C0B4B7C2D5E F4D2E646F63> 飞思卡尔应用笔记 AN3404 如何采用 MC9S08LC60D 的双闪存阵列来仿真 EEPROM 文件编号 :AN3404 版本 :1,03/2007 苏州大学飞思卡尔嵌入式教学与应用培训中心译 2008 年 5 月目录 1 引言... 1 1.1 MC9S08LC60/36 Flash 存储器的特点... 1 1.2 MC9S08LC60/36 的存储映像图... 2 2 Flash 编程...