MSP430F149的存储器结构及FLASH读写

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1 概述

1.1 FLASH特点

写操作只能将1改写为0，不能将0改写成1。FLASH擦除后所有单元变为1，擦除操作只能针对整个段。FLASH在擦除前不能被改写。

1.2 MSP430F149存储器编址方式

MSP430F149的ROM为60K+256B的FLASH,RAM为2K。MSP430存储器采用冯诺依曼结构，RAM和ROM合在一起编址。MSP430F149内部集成有FLASH控制器，可以简化对FLASH的操作。

64K的寻址空间分为RAM、FLASH。

RAM分两块：

1、寄存器（0000H-01FFH），存放特殊寄存器、设备寄存器、变量与堆栈。

2、数据RAM(01FFH-),存放各种变量、中间结果、堆栈。

FLASH分两块：

1、主FLASH 一般用于存放程序代码。

2、信息FLASH(InfoFlash)用作掉电后保存少量数据。分为InfoA(0X1080-0X10FF)和InfoB(0X1000-0X1080)，每段各128B。

1.3 操作

三种操作：读取、擦除（只能针对段擦除）、写入（可以写入单个字节）。

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2使用方法

2.1 程序架构

读取FLASH方法和读取RAM方法相同。写和擦除FLASH要进行如下配置：

配置寄存器

制定指针地址

写数据/复制数据

配置寄存器

2.2 参数配置

主要配置三个寄存器FCTL1，FCTL2，FCTL3。

1、配置FLASH控制器时钟。时钟要求控制在250-470Khz之间。

FCTL2 = FWKEY + FSSEL0 + FN0; //2分频

2、用指针指向地址Unsigned char *ptr= (unsigned char *) 0x1080;

3、进入写模式或擦除模式FCTL1=FWKEY+WRT;或FCTL1=FWKEY+ERASE

4、清除锁定位 FCTL3=FWKEY;

5、写数据 *ptr=0x30;或擦除*ptr=0；

6、退出写状态，恢复锁存

FCTL1=FWKEY;

FCTL3=FWKEY+LOCK;

2.3 说明

上电FLASH默认状态是读。为防止错误操作，FLASH的三个寄存器FCTLX都采用了密码核对机制FWKEY。

上电时FLASH的InfoFLASH区域值均为1，可直接进行写操作，但此后的写操作必须先擦除才能正确写入。

MSP430系列单片机FLASH擦写典型次数是10万次，最低保证1万次。产品设计初期要规划好FLASH的寿命，尽量不让某些需要频繁改动的数据保存在FLASH中，这些数据可保存在RAM中，在断电前才存入FLASH中。

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3相关寄存器

1、FCTL2

FWKEY Bits

15-8

FCTLx password. Always read as 096h. Must be written as 0A5h or a PUC

will be generated.

FSSELx Bits

7−6

Flash controller clock source select

00 ACLK

01 MCLK

10 SMCLK

11 SMCLK

FNx Bits

5-0

Flash controller clock divider. These six bits select the divider for the flash

controller clock. The divisor value is FNx + 1. For example, when FNx=00h,

the divisor is 1. When FNx=03Fh the divisor is 64.

FCTL2 = FWKEY + FSSEL0 + FN0;

2、FCTL1

FWKEY

Bits

15-8

FCTLx password. Always read as 096h. Must be written as 0A5h or a PUC

will be generated.

MERAS

ERASE

Bit 2

Bit 1

Mass erase and erase. These bits are used together to select the erase mode.

MERAS and ERASE are automatically reset when EMEX is set.

MERAS ERASE Erase Cycle

0 0 No erase

0 1 Erase individual segment only

1 0 Erase all main memory segments

1 1 Erase all main and information memory segments

WRT Bit 6 Write. This bit is used to select any write mode. WRT is automatically reset

when EMEX is set.

0 Write mode is off

1 Write mode is on

3、FCTL3

FWKEYx Bits

15-8

FCTLx password. Always read as 096h. Must be written as 0A5h or a PUC

will be generated.

LOCK Bit 4 Lock. This bit unlocks the flash memory for writing or erasing. The LOCK bit

can be set anytime during a byte/word write or erase operation and the

operation will complete normally. In the block write mode if the LOCK bit is set

while BLKWRT=WAIT=1, then BLKWRT and WAIT are reset and the mode

ends normally.

0 Unlocked

1 Locked

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4 实例

4.1 上电后向InfoFLASH某单元写入一个字节数据

1、配置FLASH控制器时钟。时钟要求控制在250-470Khz之间。

FCTL2 = FWKEY + FSSEL0 + FN0;  //2分频

2、用指针指向地址Unsigned char *ptr= (unsigned char *) 0x1080;

3、进入写模式FCTL1=FWKEY+WRT;

4、清除锁定位 FCTL3=FWKEY;

5、写数据 *ptr=0x30;

6、退出写状态，恢复锁存

注意FLASH操作期间不允许中断，所以写FLASH时要对全局中断允许进行操作。

代码如下：

  WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;                // Stop watchdog timer

  FCTL2 = FWKEY + FSSEL0 + FN0;          // MCLK/2 for Flash Timing Generator

  unsigned char *ptr=(unsigned char *)0x1080;

  FCTL1=FWKEY+WRT;

  FCTL3=FWKEY;

  _DINT();

  *ptr=0x30;

  while(FCTL3&BUSY);

  _EINT();

  FCTL1=FWKEY;

  FCTL3=FWKEY+LOCK;

4.2 向FLASH的InfoA中连续写入128B数据

说明：通过FCTL1将FLASH设为段擦除模式后，只要向某个段内任何存储单元写入0即可进行擦除操作。

void write_SegA (char value)

{

  char *Flash_ptr;                         // Flash pointer

  unsigned int i;

  Flash_ptr = (char *) 0x1080;             // Initialize Flash pointer

  FCTL1 = FWKEY + ERASE;                   // Set Erase bit

  FCTL3 = FWKEY;                         // Clear Lock bit

  *Flash_ptr = 0;                         // Dummy write to erase Flash segment

  FCTL1 = FWKEY + WRT;                   // Set WRT bit for write operation

  for (i=0; i<128; i++)

  {

*Flash_ptr++ = value;                // Write value to flash

  }

  FCTL1 = FWKEY;                         // Clear WRT bit

  FCTL3 = FWKEY + LOCK;                   // Set LOCK bit

}

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