单片机的存储空间

只看该作者 · 2016-9-25 21:36

MCU工程师炼成记---读书日志
02篇-单片机的存储空间

单片机的存储器管理，术语很多，我一直搞不明白，现买了《MCU工程师炼成记》一书，借此机会再次学习之，总结我的学习过程如下，希望共享，更希望指正。（还有个小目标，古代四书五经有很多注释的书，希望这个学习过程也是对有关资料的注释，如果能达到这个目标，就圆满了。）
由于是个学习过程的总结，行文不系统。很多内容是我自己的理解，很可能不对，我对逐渐完善的，希望持续关注。（下文中的“书中”，都是指《MCU工程师炼成记》）

Flash可以存储代码和数据，RAM也可以存储数据，那么存储在二种存储器的数据有何异同？
是全局变量、局部变量（脑子里浮现了学习C语言的一些印象，但是记不清楚了）等不同类型变量保存在不同的存储器吗？
现在学习用户指南（编号SLAU049）第五章的Flash内容。反正手头除了《MCU工程师炼成记》外，就这个现成的资料。以下内容都来自指南的翻译。

Flash存储器的缺省模式是read，在read模式下，不能erased，或者written，（学习到这里，我理解erased是擦除，就是全部清零，是比written快得多的操作，所以和written区分开来，不知道对不对？）在read模式下，Flash时间和电压发生器关闭，其操作和ROM一样。（这么说，ROM只能读了？）

MSP430的Flash存储器不需要额外的外部电压就可以在系统编程（ISP），CPU能编程它自己的Flash。（不需要额外的外部电压，啥意思？它的操作的用电来自谁？）Flash的write/erase模式由BLKWRT,WRT,MERAS,ERAS位来选择（这4个位都是来自FCTL1寄存器），可以是以下选择：
字节/字的写
Block（翻译成块，从指南看是segment的组成单位）的写，
Segment的擦除
Mass的擦除（就是擦除所有的主存segments）
ALL擦除（所有的segments）

Flash在编程或者擦除期间是禁止reading和writing的。（新名词：Flash的编程？就是写入数据吧！），若在writing或者erase期间，CPU要执行的代码必须在RAM中。Flash的任何更新可以从Flash或者RAM中启动。

Flash存储器的时间发生器
Write和erase操作受其时间发生器控制，时间发生器操作频率f(FTG)必须在～257KHz到～476KHz的范围内。
Flash时间发生器来源于ACLK,SMCLK,MCLK,所选时钟再用FNx位分频，以满足f(FTG)的频率要求。若在write或者erase操作中，f(FTG)频率不符合要求，则操作结果是不可预测的。

Erasing操作：Flash存储器的位的擦除后是1，每个位可以从1编程到0，但是从0编程到1需要一个erasing 周期。最小的擦除单位是segment，有三种擦除模式，（由ERASE,MERASE位来确定）
任何erase由一个dummy write地址启动，dummy write 启动时间发生器和擦除操作。擦除操作的时间周期与FLAsh的大小没有关系，都是一样的。Dummy write 地址若发生错误，则此write被忽略。（问题：dummy write 是什么代码？）
Flash擦除前中断应该禁止，擦除结束后，中断可以重新使能。擦除期间的中断使标志位置1，当使能后会产生一个中断请求。
从Flash 中启动ERAS：（不理解啥意思？）任何erase 可以从Flash或者RAM中启动，当从Flash中启动时，所有定时由Flash 控制器控制，CPU保持状态（我理解就是不运行了），当erase完成后，CPU执行dummy write后面一条指令。有可能擦除了擦除后需要执行的代码，若这样，CPU的执行是不可预测的。
从RAM中启动erase：任何erase可以从RAM中启动，此时，CPU可以继续执行来自RAM的代码，（学习到这里，好像明白了一点MCU有多种存储器的原因，当然，还要大侠指点），在CPU访问任何Flash地址前，BUSY位要测验一下来确定erase是否结束。若在BUSY=1期间发生了Flash访问，就是访问冲突，ACCVIFG会置位，擦除结果是不可预料的。
写Flash存储器：
写入有2种模式，分别为字节/字写入，块写入，后者是前者速度的2倍，因为在整个块写入期间，电压发生器保持在开的状态。在2种模式下，任何修改目标参数的指令都可以用于修改Flash位置（不明白其含义？）。
在写入时BUSY自动置位，并且操作完成后自动清零。若写操作从RAM启动，当BUSY=1时，CPU不能访问Flash，否则，发生访问冲突，AAVIFG置位，写入的后果不可预测。
字节/字的写入
此种操作（就是指字节/字的写入）可从Flash或者RAM启动，当从Flash启动时，CPU被挂起，就是不运行了，知道写操作完毕，当写入完毕后，CPU执行写操作之后的代码。
当从RAM执行时，CPU继续执行RAM中的代码，在CPU再次访问Flash之前，BUSY必须处于清零的状态，否则，发生访问冲突，AAVIFG置位，写入的后果不可预测。总结一下（我总结的，不是指南的内容）我咋知道代码是从Flash还是RAM启动的？从RAM的执行，要检测BUSY的状态，检测的方法是循环检测标志位吗？（如书中第53页提及，这不利于低功耗）
块写入
块写入不能从Flash启动，必须从RAM中启动，在整个块写入期间BUSY都置1，当要写入多个块时，每个块写入完成时，BUSY要清零（我猜测是自动清零），BLKWRT和WRT也要软件清零，BLKWRT和WRT置位表明下一个块写入开始了。（在书中的85页有写入Flash的代码，是一个块的写入，还是2个块的写入，如何和指南（编号SLAU049f）中的写入操作对应，还是不明白？）
在块写入时，不能超过累计编程时间tCPT，这个术语啥意思，不明白？
在启动任何Flash操作前，任何中断源应该禁止，若在Flash 操作期间发生了一个使能的中断，将会执行错误的中断服务程序（具体见指南第140页）。
任何写入或者擦除操作在正常结束前都可以置位EMEX位（在FCTL3寄存器中）来终止，置位EMEX立刻停止所有的flash操作，进入读模式，FCTL1的所有位复位，所进行的操作的结果不可预知。
在操作或者字节/字写期间的任何对FCTL1的写入会置位ACCVIFG，在块写入期间，且WAIT=1时，写入FCTL1是可以的，但是当WAIT=0时写入FCTL1是会置位ACCVIFG的。
当BUSY=1时写入FCTL2会置位ACCVIFG。
当BUSY=1时，读取FCTLx是可以的。
在指南的141页提及：有三种对MSP430 flash型号单片机编程的方式，都支持在系统编程（看样，在系统编程仅是一种特性而已，不需要额外的外部电压，不是很理解），其中第三种是用户定制方法。这种方式在什么场合下应用？