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【实战经验】M95xxx EEPROM写保护配置

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本帖最后由 香水城 于 2017-8-11 14:39 编辑

M95xxx EEPROM写保护 配置

前言

       以带标识页的M95M01-DF EEPROM为例, 介绍M95xxx系列EEPROM写保护和配置方法。


M95xxx EEPROM写保护介绍
引脚框图和信号描述


信号描述:
    ● 串行数据输出Q:该信号用来从设备移出串行数据,数据在时钟下降沿移出。
    ● 串行数据输入(D):该信号用来输入串行数据到设备,当时钟上升沿时,被写入的指令、地址和数据的值被锁存。
    ● 串行时钟(C):SPI通信的时钟。
    ● 芯片选择(S ):当输入信号为低时,设备被选择。
    ●  保持(HOLD ):HOLD 可以用来暂停串行通信,低电平有效。
    ●  写保护(W ):对内存进行写保护配置引脚,在通过写指令操作内存过程中,要维持该引脚的电平不变。
    ●  供电(VCC):供电引脚。
    ●  地(VSS):接地引脚。

M95xxx EEPROM指令
       所有的命令在发送时需要高位在前,指令集如下表所示:


WREN:通过WREN指令来使能写使能的WEL位。

WRDI:写禁止指令WRDI用来复位WEL位,该为设置位0时禁止写或写状态寄寄存器命令来访问EEPROM。

RDSR:读状态寄存器RDSR用来读状态寄存器,状态寄存器可以在任意时刻被读取,建议在发送一个新指令到EEPROM之前先检查写进度。状态寄存器地输出是连续的1个字节,从0到7位,状态寄存器如下:

      ●  WIP位:写进度指示位,指示内存忙于在写周期中,该位为1则指示在写周期中忙,为0则空闲;
      ●  WEL位:该为设置为1时,内部的写使能开启;当设置为0时,内部的写使能禁止,此时任何的写或写状态寄存器指令被阻止访问。WEL位可以被以下几种情况复位:
              • 上电
              • WRDI指令执行完成
              • WRSR指令执行完成
              • WRITE指令执行完成

      ●  BP1,BP0位:块保护位(BP1,BP0)是非易失的,它们两位决定软件写保护的区域大小。这两位由写状态寄存器命令WRSR来设置。
       

      ●   SRWD位:状态寄存器写禁止位(SRWD)位和硬件保护信号W 结合起来操作。
WRSR:写状态寄存器(WRSR)用来写一个新值到状态寄存器中,在写状态寄存器命令操作之前,需要先执行写使能WREN指令。写状态寄存器用来改变BP1,BP0,SRWD位的值,写状态寄存器不影响b6, b5, b4, b6(WEL), b0(WIP)的值,即b1(WEL)位是由写使能命令WREN来改变其值的,而b0(WIP)是状态位,不能修改。

READ:读内存指令,当前如果有写周期在执行中,是无法进行读内存操作的。有效的地址位是A16~A0,地址位A23~A17不用关心。

WRITE:写内存指令,有以下几种情况,写内存指令是不被接受和执行的:
    ●   写使能位WEL没有被置1;
    ●   写周期在执行中;
    ●  在数据传输的最后一个位b0被锁存后,设备还没被取消选择,S 还未置高;
    ●   要访问的地址页在块保护的区域中。

RDID:读标识页指令,256字节的标识页是一个附加的页,能够被写和永久锁存为只读模式。读标识页的最大数量不能超过页边界,否则会读取到不可预测的数据。例如,从位置90开始读取标识页数据,读取的数量不能超过166,因为页边界时256字节。假如有写周期在执行中,那么读标识页指令不被接受和执行。

WRID:写标识页指令,256字节的标识页能够被写和永久锁存为只读模式。

M95M01-DF写保护模式

M95M01-DF写保护写保护设置范围如下:
  ● 四分之一内存保护
  ● 一半内存保护
  ● 整个内存保护
  ● 也可以对内存不保护。
M95M01-DF的保护状态分为软件保护和硬件保护模式。状态寄存器中的写禁止位SRWD,是配合写保护引脚W 一起使用的,它们一起决定的保护模式如下表所示:

      写状态寄存器WRSR对b6,b5,b4,b1,b0位没有影响, b6,b5,b4一直是0。
      状态寄存器写禁止位SRWD在状态寄存器中的初始化状态为0,通过WREN命令设置了WEL位后,不管W 引脚的电平如何,都允许写状态寄存器WRSR。
当状态寄存器写禁止位SRWD被置1后,根据W 引脚的电平有以下两种情况:
   ● 当W 引脚为高时,通过WREN命令设置了WEL位后,允许写状态寄存器WRSR。
   ● 当W 引脚为低时,不管是否通过WREN命令设置了WEL位,都不允许写状态寄存器WRSR。

      内存中的数据,可以被设置为软保护(SPM),也可以设置为硬保护,其中软保护是通过设置块保护位BP1,BP0。以下两种情况发生时,将会进入硬件保护模式HSM:
   ●  W 引脚输入低电平后,置SRWD位为1;
      ●  置SRWD位为1后,W 引脚输入低电平。
      假如W 引脚一直为高,则硬件保护模式HSM不会被激活,此时只有软件保护模式SPM,使用状态寄存器中的BP1,PB0来设置要保护的内存区域。


硬件保护模式
      W 引脚输入低电平且SRWD位为1时,此时配置为硬件保护模式。进入硬件保护模式下不可修改保护位BP0和BP1的值,保护的范围由BP0和BP1的值决定。

软件保护模式
W 引脚输入低电平和SRWD位的值具有如下组合时,可配置为软件保护模式。

软件保护模式下可以修改保护位BP0和BP1的值来决定保护的内存范围。

上电状态
    上电以后,EEPROM将会有如下状态:
  ●  待机模式;
  ●  设备上电后,EEPROM是被取消选择的状态,需要S 下降沿来开启指令传输;
  ●  不在保持状态下;
  ●  写使能锁存位是复位为0的;
  ●  写进度位使复位为0的;
     状态寄存器中的SRWD,BP1和BP0是断电后不会改变的,非易失的。


交货状态
    整个内存区域和标识页的字节都设置为0xFF。状态寄存器写禁止位SRWD和块锁存位BP1、BP0都初始化为0。

M95xxx EEPROM写保护配置
      由于状态寄存器中的SRWD,BP1和BP0是断电后不会改变的,非易失的,所以无论是硬件保护还是软件保护,在配置硬件保护或者软件保护时,还需要考虑状态寄存器中的SRWD,BP1和BP0位的上电状态和出厂状态,以保证写保护软件能正常使用。以下是参考的硬件保护、软件保护、不保护的配置方法。

硬件保护配置
W 引脚设置为高电平;
通过WREN指令设置WEL位为1,使能写指令;
通过WRSR指令写入BP1,BP0的保护值;
通过WREN指令设置WEL位为1,使能写指令;
通过WRSR指令将SRWD位设置为高电平;
W 引脚设置为低电平。

软件保护配置
W 引脚设置为高电平;
通过WREN指令设置WEL位为1,使能写指令;
通过WRSR指令写入BP1,BP0的保护值;

不保护配置
W 引脚设置为高电平;
通过WREN指令设置WEL位为1,使能写指令;
通过WRSR指令写入BP1,BP0的保护值为不保护的组合值00;
通过WREN指令设置WEL位为1,使能写指令;
通过WRITE指令写入数据到EEPROM;
以上WRITE命令执行完成后,如果还想写入数据则需要通过WREN指令设置WEL位为1,使能写指令,然后再通过WRITE指令写入数据。

结论
通过对M95xxx系列EEPROM进行写保护介绍,能够快速指导用户编写HOST端对EEPROM内存保护的软件设计,帮助客户快速使用M95xxx系列EEPROM写保护功能,并提醒客户使用中应该从上电、出厂、运行状态考虑。


对应的PDF: M95xxx EEPROM写保护配置
更多实战经验请看:【ST MCU实战经验汇总贴】

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