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Flash編程的基礎(chǔ)梳理

Geehy極海半導(dǎo)體 ? 來源:Geehy極海半導(dǎo)體 ? 作者:Geehy極海半導(dǎo)體 ? 2022-11-01 09:49 ? 次閱讀
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前言

最近拿到了一塊APM32F103VC的MINI開發(fā)板,在學(xué)習了一段時間后發(fā)現(xiàn)其有非常豐富的外設(shè)資源,主頻能達到96Mhz。最近在項目中使用到了IAP(In Application Programming)功能,特來評估一下APM32F103的IAP實現(xiàn)方式。

在應(yīng)用編程IAP(In-Application Programming)是應(yīng)用在Flash程序存儲器的一種編程模式。它可以在應(yīng)用程序正常運行的情況下,通過調(diào)用特定的IAP程序?qū)α硗庖欢纬绦騀lash空間進行讀/寫操作,甚至可以控制對某段、某頁甚至某個字節(jié)的讀/寫操作,這為數(shù)據(jù)存儲和固件的現(xiàn)場升級帶來了更大的靈活性。

話接上回,我們提及到了 程序跳轉(zhuǎn)運行就是修改PC指針至我們的APP程序,然后修改我們的中斷向量寄存器以使得我們的APP程序能夠正確相應(yīng)中斷。

那我們本章節(jié)就在IAP實現(xiàn)的第三部分內(nèi)容,F(xiàn)lash編程的基礎(chǔ)進行梳理。

1 為什么要編程Flash?

眾所周知,MCU的Flash保存著我們的程序,一般情況下我們在生產(chǎn)或者調(diào)試的時候是通過我們的燒錄器或者仿真器對MCU的Flash進行編程。在這個過程中我們無需關(guān)系Flash的編程流程,僅需要通過工具即可完成對Flash的編程操作。

d288777c-5986-11ed-a3b6-dac502259ad0.jpg

那為什么做IAP需要關(guān)心Flash編程呢?因為IAP的一個關(guān)鍵因素就能夠通過BootLoader去編程我們的APP區(qū)域的內(nèi)容。

d291ace8-5986-11ed-a3b6-dac502259ad0.jpg

即我們需要實現(xiàn)對MCU的Flash編程操作。

2 Flash的編程流程

在APM32F103的手冊,我們可以看到Flash編程一共分為解鎖,擦除,編程,上鎖的四個步驟。下面我們一步步看一下我們需要完成哪些操作。

d29bf66c-5986-11ed-a3b6-dac502259ad0.jpg

2.1 Flash解鎖與上鎖

Flash是我們程序保存的地方,需要編程FLash必須是“確定的”,而不是我們“一時興起”。所以涉及較為繁瑣的“解鎖”步驟,以防我們重要的程序內(nèi)容被改動。

d2ae47b8-5986-11ed-a3b6-dac502259ad0.jpg

APM32F1的標準庫函數(shù)如下所示:

/*!

* [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] Unlocks the FMC Program Erase Controller

*

* @param None

*

* @retval None

*/

void FMC_Unlock(void)

{

FMC->KEY = 0x45670123;

FMC->KEY = 0xCDEF89AB;

}

/*!

* [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] Locks the FMC Program Erase Controller.

*

* @param None

*

* @retval None

*/

void FMC_Lock(void)

{

FMC->CTRL2_B.LOCK = BIT_SET;

}

2.2 Flash的擦除

由于APM32F1 的Flash的特性,對Flash寫入數(shù)據(jù)的地址內(nèi)容必須是0xFFFF,打個比方來說,我們要在一張紙上畫一幅精彩的畫作,那我們的紙張必須要是空白的,這樣子才能不受紙張上的污漬影響我們。

那對于APM32F1的Flash來說,0xFFFF是“空白”狀態(tài),這個狀態(tài)下我們才能盡情的“書寫”內(nèi)容。

那Flash的擦除操作,便是把Flash變回“空白”的操作。

擦除有分“全擦除”和“頁擦除”,由于我們的BootLoader也是存儲于Flash中的,我們?nèi)羰鞘褂谩叭脸辈僮魑覀兊腂ootLoader程序也會被擦除掉,使得MCU處于“空片”狀態(tài)。所以我們會使用“頁擦除”完成對APP存儲的區(qū)域進行擦除操作。

d2c24876-5986-11ed-a3b6-dac502259ad0.jpg

APM32F1的標準庫函數(shù)如下所示:

/*!

* @brief Erases a specified FMC page.

*

* @param pageAddr: The page address to be erased.

*

* @retval Returns the flash state.It can be one of value:

* [url=home.php?mod=space&uid=2817080]@ARG[/url] FMC_STATUS_BUSY

* [url=home.php?mod=space&uid=2817080]@ARG[/url] FMC_STATUS_ERROR_PG

* @arg FMC_STATUS_ERROR_WRP

* @arg FMC_STATUS_COMPLETE

* @arg FMC_STATUS_TIMEOUT

*/

FMC_STATUS_T FMC_ErasePage(uint32_t pageAddr)

{

FMC_STATUS_T status = FMC_STATUS_COMPLETE;

status = FMC_WaitForLastOperation(0x000B0000);

if(status == FMC_STATUS_COMPLETE)

{

FMC->CTRL2_B.PAGEERA = BIT_SET;

FMC->ADDR = pageAddr;

FMC->CTRL2_B.STA = BIT_SET;

status = FMC_WaitForLastOperation(0x000B0000);

FMC->CTRL2_B.PAGEERA = BIT_RESET;

}

return status;

}

/*!

* @brief Erases all FMC pages.

*

* @param None

*

* @retval Returns the flash state.It can be one of value:

* @arg FMC_STATUS_ERROR_PG

* @arg FMC_STATUS_ERROR_WRP

* @arg FMC_STATUS_COMPLETE

* @arg FMC_STATUS_TIMEOUT

*/

FMC_STATUS_T FMC_EraseAllPage(void)

{

FMC_STATUS_T status = FMC_STATUS_COMPLETE;

status = FMC_WaitForLastOperation(0x000B0000);

if(status == FMC_STATUS_COMPLETE)

{

FMC->CTRL2_B.MASSERA = BIT_SET;

FMC->CTRL2_B.STA = BIT_SET;

status = FMC_WaitForLastOperation(0x000B0000);

FMC->CTRL2_B.MASSERA = BIT_RESET;

}

return status;

}

2.3 Flash的編程

在上面我們完成對目標區(qū)域的擦除操作后,便可以對Flash進行編程操作了。

d2d289c0-5986-11ed-a3b6-dac502259ad0.jpg

在APM32F1的標準庫函數(shù)中給我們提供了字編程與半字編程操作。

/*!

* @brief Programs a word at a specified address.

*

* @param address:the address to be programmed.

*

* @param data: the data to be programmed.

*

* @retval Returns the flash state.It can be one of value:

* @arg FMC_STATUS_ERROR_PG

* @arg FMC_STATUS_ERROR_WRP

* @arg FMC_STATUS_COMPLETE

* @arg FMC_STATUS_TIMEOUT

*/

FMC_STATUS_T FMC_ProgramWord(uint32_t address, uint32_t data)

{

FMC_STATUS_T status = FMC_STATUS_COMPLETE;

__IOM uint32_t temp = 0;

#ifdef APM32F10X_HD

__set_PRIMASK(1);

#endif

status = FMC_WaitForLastOperation(0x000B0000);

if(status == FMC_STATUS_COMPLETE)

{

FMC->CTRL2_B.PG = BIT_SET;

*(__IOM uint16_t *)address = data;

status = FMC_WaitForLastOperation(0x000B0000);

if(status == FMC_STATUS_COMPLETE)

{

temp = address + 2;

*(__IOM uint16_t*) temp = data >> 16;

status = FMC_WaitForLastOperation(0x000B0000);

FMC->CTRL2_B.PG = BIT_RESET;

}

else

{

FMC->CTRL2_B.PG = BIT_RESET;

}

}

#ifdef APM32F10X_HD

__set_PRIMASK(0);

#endif

return status;

}

/*!

* @brief Programs a half word at a specified address.

*

* @param address:the address to be programmed.

*

* @param data: the data to be programmed.

*

* @retval Returns the flash state.It can be one of value:

* @arg FMC_STATUS_ERROR_PG

* @arg FMC_STATUS_ERROR_WRP

* @arg FMC_STATUS_COMPLETE

* @arg FMC_STATUS_TIMEOUT

*/

FMC_STATUS_T FMC_ProgramHalfWord(uint32_t address, uint16_t data)

{

FMC_STATUS_T status = FMC_STATUS_COMPLETE;

#ifdef APM32F10X_HD

__set_PRIMASK(1);

#endif

status = FMC_WaitForLastOperation(0x000B0000);

if(status == FMC_STATUS_COMPLETE)

{

FMC->CTRL2_B.PG = BIT_SET;

*(__IOM uint16_t *)address = data;

status = FMC_WaitForLastOperation(0x000B0000);

FMC->CTRL2_B.PG = BIT_RESET;

}

#ifdef APM32F10X_HD

__set_PRIMASK(0);

#endif

return status;

}

3 Flash的讀取

完成對目標區(qū)域的Flash的編程后,我們一般情況下都需要進行校驗,校驗我們寫入到Flash的實際內(nèi)容與我們的期望內(nèi)容是否一致。

我們可以使用直接讀取比較,或者CRC校驗的方式進行校驗。校驗的方法多種多樣,但是都離不開Flash的讀取。APM32F1的Flash讀取較為簡單,可以直接使用地址指針直接讀取相應(yīng)地址的內(nèi)容。

data = *(__IOM uint16_t *)address;

data = *(__IOM uint32_t *)address;

審核編輯 :李倩


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原文標題:APM32芯得 EP.13 | APM32F103_IAP的簡單實現(xiàn)_flash編程基礎(chǔ)

文章出處:【微信號:geehysemi,微信公眾號:Geehy極海半導(dǎo)體】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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