新唐M480 SPIM执行程序(外部flash执行程序)

发表于 2021-10-1 18:34

执行程序前，需要将SPIM进行初始化，代码如下:

/*************************************************************************************************************
* 文件名 : m48x_spim.c
* 功能 : m48X SPIM驱动
* 作者 : cp1300@139.com
* 创建时间 : 2021-09-24
* 最后修改时间 : 2021-09-24
* 详细 : 只支持W25Q系列flash，并且需要falsh支持4线模式，并且均不支持4字节地址模式，地址24bit
SS设置必须与官方例程一样，否则会导致直接内存映射模式下无法读取flash
*************************************************************************************************************/
#include "m48x_map.h"
#include "system.h"
#include "m48x_spim.h"

//SPIM IO口选择
#define SPIM_IO_PA0_5    0 //使用PA0.5
#define SPIM_IO_PC0_5    1 //使用PC0.5
#define SPIM_IO_PE2_7    2 //使用PE2.7
#define SPIM_IO_PG9_14    3 //使用PG9.14
#define SPIM_IO_SELECT    SPIM_IO_PC0_5

/* Flash opcodes. */
#define OPCODE_WREN          0x06U /* Write enable */
#define OPCODE_RDSR          0x05U /* Read status register #1*/
#define OPCODE_WRSR          0x01U /* Write status register #1 */
#define OPCODE_RDSR2          0x35U /* Read status register #2*/
#define OPCODE_WRSR2          0x31U /* Write status register #2 */
#define OPCODE_RDSR3          0x15U /* Read status register #3*/
#define OPCODE_WRSR3          0x11U /* Write status register #3 */
#define OPCODE_PP             0x02U /* Page program (up to 256 bytes) */
#define OPCODE_SE_4K          0x20U /* Erase 4KB sector */
#define OPCODE_BE_32K          0x52U /* Erase 32KB block */
#define OPCODE_CHIP_ERASE    0xc7U /* Erase whole flash chip */
#define OPCODE_BE_64K          0xd8U /* Erase 64KB block */
#define OPCODE_READ_ID       0x90U /* Read ID */
#define OPCODE_RDID          0x9fU /* Read JEDEC ID */
#define OPCODE_BRRD          0x16U /* SPANSION flash - Bank Register Read command  */
#define OPCODE_BRWR          0x17U /* SPANSION flash - Bank Register write command */
#define OPCODE_NORM_READ       0x03U /* Read data bytes */
#define OPCODE_FAST_READ       0x0bU /* Read data bytes */
#define OPCODE_FAST_DUAL_READ 0x3bU /* Read data bytes */
#define OPCODE_FAST_QUAD_READ 0x6bU /* Read data bytes */

/* Used for SST flashes only. */
#define OPCODE_BP             0x02U /* Byte program */
#define OPCODE_WRDI          0x04U /* Write disable */
#define OPCODE_AAI_WP          0xadU /* Auto u32Address increment word program */

/* Used for Macronix flashes only. */
#define OPCODE_EN4B          0xb7U /* Enter 4-byte mode */
#define OPCODE_EX4B          0xe9U /* Exit 4-byte mode */

#define OPCODE_RDSCUR          0x2bU
#define OPCODE_WRSCUR          0x2fU

#define OPCODE_RSTEN          0x66U
#define OPCODE_RST             0x99U

#define OPCODE_ENQPI          0x38U
#define OPCODE_EXQPI          0xFFU

/* Status Register bits. */
#define SR_WIP                0x1U /* Write in progress */
#define SR_WEL                0x2U /* Write enable latch */
#define SR_QE                0x40U /* Quad Enable for MXIC */
/* Status Register #2 bits. */
#define SR2_QE                0x2U /* Quad Enable for Winbond */
/* meaning of other SR_* bits may differ between vendors */
#define SR_BP0                0x4U /* Block protect 0 */
#define SR_BP1                0x8U /* Block protect 1 */
#define SR_BP2                0x10U /* Block protect 2 */
#define SR_SRWD                0x80U /* SR write protect */
#define SR3_ADR                0x01U /* 4-byte u32Address mode */

#define SCUR_4BYTE             0x04U /* 4-byte u32Address mode */

//是否使能4字节地址模式
#define SPIM_SET_4BYTE_ADDR_EN(x) \
do { \
      SPIM->CTL0 = (SPIM->CTL0 & (~(1<<5))) | (((x) ? 1UL : 0UL) << 5); \
} while (0)

//设置命令模式
#define SPIM_SET_SPIM_MODE(x) \
do { \
      SPIM->CTL0 = (SPIM->CTL0 & (~(0xFF << 24))) | ((x&0xff) << 24); \
} while (0)
//设置空闲时间间隔
#define SPIM_SET_IDL_INTVL(x) \
do { \
   SPIM->CTL1 = (SPIM->CTL1 & (~(0xF<<8))) | ((x&0XF) << 8);  \
} while (0)

static void SPIM_IO_Init(void)
{
#if(SPIM_IO_SELECT == SPIM_IO_PA0_5)
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PA0_SPIM_MOSI);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PA1_SPIM_MISO);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PA2_SPIM_CLK);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PA3_SPIM_SS);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PA4_SPIM_D3);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PA5_SPIM_D2);
#elif(SPIM_IO_SELECT==SPIM_IO_PC0_5)
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PC0_SPIM_MOSI);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PC1_SPIM_MISO);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PC2_SPIM_CLK);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PC3_SPIM_SS);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PC4_SPIM_D3);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PC5_SPIM_D2);
#elif(SPIM_IO_SELECT==SPIM_IO_PE2_7)
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PE2_SPIM_MOSI);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PE3_SPIM_MISO);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PE4_SPIM_CLK);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PE5_SPIM_SS);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PE6_SPIM_D3);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PE7_SPIM_D2);
#elif(SPIM_IO_SELECT==SPIM_IO_PG9_14)
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PG9_SPIM_D2);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PG10_SPIM_D3);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PG11_SPIM_SS);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PG12_SPIM_CLK);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PG13_SPIM_MISO);
SYS_GPIOx_SetAF(GPIO_PG14_SPIM_MOSI);
#endif //SPIM_IO_SELECT
}

/* Used for Macronix flashes only. */
#define SPIM_OPCODE_EN4B          0xb7U /* Enter 4-byte mode */
#define SPIM_OPCODE_EX4B          0xe9U /* Exit 4-byte mode */

#define SPIM_OPCODE_RDSCUR          0x2bU
#define SPIM_OPCODE_WRSCUR          0x2fU

#define SPIM_OPCODE_RSTEN          0x66U
#define SPIM_OPCODE_RST             0x99U

#define SPIM_OPCODE_ENQPI          0x38U
#define SPIM_OPCODE_EXQPI          0xFFU

void SPIM_SET_SS(u8 level)          {(!level)?(SPIM->CTL1&=~BIT4):(SPIM->CTL1|=BIT4);} //SS状态设置，低电平有效
void SPIM_OUT_EN(bool isOut)       {isOut?(SPIM->CTL0 |= BIT15): (SPIM->CTL0 &= ~BIT15);} //输出使能，否则为输入

发表于 2021-10-1 18:34

//总线宽度模式
typedef enum
{
SPIM_BITMODE_STANDARD = 0,//标准单线模式
SPIM_BITMODE_DUAL    = 1,//双线模式
SPIM_BITMODE_QUAD    = 2,//四线模式
}SPIM_BITMODE;

//功能模式
typedef enum
{
SPIM_FUN_IO          = 0,  //IO模式
SPIM_FUN_DMA_WRITE    = 1,  //DMA写模式
SPIM_FUN_DMA_READ    = 2,  //DMA读模式
SPIM_FUN_DIRECTMAP = 3, //直接内存映射模式
}SPIM_FUN_MODE;

//传输数据宽度定义
typedef enum
{
SPIM_DATA_8BIT       = 0x7,  //传输数据8bit
SPIM_DATA_16BIT       = 0xF,  //传输数据16bit
SPIM_DATA_24BIT       = 0x17, //传输数据24bit
SPIM_DATA_32BIT       = 0x1f, //传输数据32bit
}SPIM_DATA_BIT_WIDTH;

//突发传输事务数量定义
typedef enum
{
SPIM_BURST_NUM_1       = 0,    //突发传输1次
SPIM_BURST_NUM_2       = 1,    //突发传输2次
SPIM_BURST_NUM_3       = 2,    //突发传输3次
SPIM_BURST_NUM_4       = 3,    //突发传输4次
}SPIM_BURST_NUMBER;

//设置突发传输数据长度
void SPIM_SetBurstNumber(SPIM_BURST_NUMBER num)
{
SPIM->CTL0 &= ~(0x3 << 13);
SPIM->CTL0 |= (0x3 & num) << 13;
}

//设置传输数据宽度
void SPIM_SetDataBitWidth(SPIM_DATA_BIT_WIDTH width)
{
SPIM->CTL0 &= ~(0x1F << 8);
SPIM->CTL0 |= (0x1F & width) << 8;
}

//设置SPIM功能模式
void SPIM_SetFunMode(SPIM_FUN_MODE mode)
{
SPIM->CTL0 &= ~(0x3 << 22);
SPIM->CTL0 |= (0x3 & mode) << 22;
}

//设置总线宽度模式
void SPIM_SetIoMode(SPIM_BITMODE bitmode)
{
SPIM->CTL0 &= ~(0x3 << 20);
SPIM->CTL0 |= (0x3 & bitmode) << 20;
}

//等待传输完成
bool SPIM_WaitTransferComplete(u32 us)
{
if (us == 0) us = 1;
do
{
      if ((SPIM->CTL1 & BIT0) == 0) return TRUE;
      us--;
} while (us);
if ((SPIM->CTL1 & BIT0) == 0) return TRUE;
else return FALSE;
}

//发送一个命令，会完整的使能SS并结束SS使能
bool SPIM_SendCmd(u8 cmd)
{
bool status;

SPIM_OUT_EN(TRUE); //输出使能
SPIM_SetIoMode(SPIM_BITMODE_STANDARD);  //标准IO模式
SPIM_SetFunMode(SPIM_FUN_IO);          //IO读写模式
SPIM_SetDataBitWidth(SPIM_DATA_8BIT); //数据位宽8bit
SPIM_SetBurstNumber(SPIM_BURST_NUM_1);  //突发传输1次

SPIM_SET_SS(0);
SPIM->TX[0] = cmd;
SPIM->CTL1 |= BIT0;                   //开始传输
status = SPIM_WaitTransferComplete(10); //等待传输完成
SPIM_SET_SS(1);

if (status == FALSE)
{
      uart_printf("[SPIM]发送命令:0x%02X失败.\r\n", cmd);
}
return status;
}

//设置flash写使能
static bool SPIM_FLASH_WriteEnable(bool isWriteEnable)
{
return SPIM_SendCmd(isWriteEnable?OPCODE_WREN:OPCODE_WRDI);
}

//SPIM标准IO模式写入多个byte数据，不会使能SS
static bool SPIM_IoModeWriteBytes(const u8 *pData, u32 DataLen)
{
u32 Int4Cnt = DataLen / 4; //整数4字节数量
u32 Remainder = DataLen % 4; //不足4字节的余数数量
u32 i,index = 0;
bool status = TRUE;

SPIM_OUT_EN(TRUE); //输出使能
SPIM_SetFunMode(SPIM_FUN_IO);          //IO读写模式
SPIM_SetIoMode(SPIM_BITMODE_STANDARD);  //标准IO模式
SPIM_SetDataBitWidth(SPIM_DATA_8BIT); //数据位宽8bit
//先写整数4字节数据
if(Int4Cnt)
{
SPIM_SetBurstNumber(SPIM_BURST_NUM_4); //设置突发传输4次
for( i = 0;i < Int4Cnt;i ++)
{
SPIM->TX[0] = pData[index++];
SPIM->TX[1] = pData[index++];
SPIM->TX[2] = pData[index++];
SPIM->TX[3] = pData[index++];
SPIM->CTL1 |= BIT0;                      //开始传输
status = SPIM_WaitTransferComplete(40); //等待传输完成
if(status == FALSE) goto end_loop;
}
}
if(Remainder) //不足4字节的余数
{
SPIM_SetBurstNumber(SPIM_BURST_NUM_1); //设置突发传输1次
for( i = 0;i < Remainder;i ++)
{
SPIM->TX[0] = pData[index++];
SPIM->CTL1 |= BIT0;                      //开始传输
status = SPIM_WaitTransferComplete(10); //等待传输完成
if(status == FALSE) goto end_loop;
}
}

end_loop:

if (status == FALSE)
{
      uart_printf("[SPIM]SPIM_IoModeWriteBytes:出错.\r\n");
}

return status;
}

发表于 2021-10-1 18:34

//SPIM标准IO模式读取多个byte数据，不会使能SS
static bool SPIM_IoModeReadBytes(u8* pData, u32 DataLen)
{
u32 Int4Cnt = DataLen / 4; //整数4字节数量
u32 Remainder = DataLen % 4; //不足4字节的余数数量
u32 i, index = 0;
bool status = TRUE;

SPIM_OUT_EN(FALSE); //输入使能
SPIM_SetFunMode(SPIM_FUN_IO);          //IO读写模式
SPIM_SetIoMode(SPIM_BITMODE_STANDARD);  //标准IO模式
SPIM_SetDataBitWidth(SPIM_DATA_8BIT); //数据位宽8bit
//先写整数4字节数据
if (Int4Cnt)
{
SPIM_SetBurstNumber(SPIM_BURST_NUM_4); //设置突发传输4次
for (i = 0; i < Int4Cnt; i++)
{
SPIM->CTL1 |= BIT0;                      //开始传输
status = SPIM_WaitTransferComplete(40); //等待传输完成
if (status == FALSE) goto end_loop;

pData[index++] = SPIM->RX[0];
pData[index++] = SPIM->RX[1];
pData[index++] = SPIM->RX[2];
pData[index++] = SPIM->RX[3];
}
}
if (Remainder) //不足4字节的余数
{
SPIM_SetBurstNumber(SPIM_BURST_NUM_1); //设置突发传输1次
for (i = 0; i < Remainder; i++)
{
SPIM->CTL1 |= BIT0;                      //开始传输
status = SPIM_WaitTransferComplete(10); //等待传输完成
if (status == FALSE) goto end_loop;
pData[index++] = SPIM->RX[0];

}
}

end_loop:

if (status == FALSE)
{
uart_printf("[SPIM]SPIM_IoModeReadBytes:出错.\r\n");
}

return status;
}

//写flash 1个寄存器
static bool SPIM_FLASH_WriteRegister(u8 addr, u8 data)
{
bool status;
u8 buff[2];

buff[0] = addr;
buff[1] = data;
SPIM_SET_SS(0);
status = SPIM_IoModeWriteBytes(buff, 2); //写入多个字节
SPIM_SET_SS(1);

return status;
}

//厂家定义标记
typedef enum
{
MFGID_UNKNOW = 0x00U,
MFGID_SPANSION = 0x01U,
MFGID_EON = 0x1CU,
MFGID_ISSI = 0x7FU,
MFGID_MXIC = 0xC2U,
MFGID_WINBOND = 0xEFU
}
SPIM_E_MFGID;

//读取id
u32 SPIM_ReadJEDEC_ID(void)
{
bool status;
u32 id = 0;
u8 buff[1] = { OPCODE_RDID };

SPIM_SET_SS(0);
status = SPIM_IoModeWriteBytes(buff, 1); //写入多个字节
if (status == FALSE) goto end_loop;
status = SPIM_IoModeReadBytes((u8*)&id, 3); //读取
if (status == FALSE) goto end_loop;
end_loop:
SPIM_SET_SS(1);

return id;
}

//使能直接内存映射模式
void SPIM_EnterDirectMapMode(SPIM_CMDCODE cmdcode, u8 IdleIntvl)
{
SPIM_SET_4BYTE_ADDR_EN(FALSE);       //Enable/disable 4-byte u32Address
SPIM_SET_SPIM_MODE(cmdcode);       //SPIM mode
SPIM_SET_IDL_INTVL(IdleIntvl);       //Idle interval.
SPIM_SetFunMode(SPIM_FUN_DIRECTMAP); //直接内存映射模式
}

//初始化
void SPIM_Init(void)
{
u32 id;

SYS_DeviceClockEnable(DEV_SPIM, TRUE);  //使能SPIM时钟
SPIM_IO_Init();                      //SPIM IO初始化

SPIM->CTL0 &= ~(1<<0); //关闭加密
SPIM->CTL0 &= ~(1<<7); //关闭中断

SPIM->RXCLKDLY |= 1 << 20; //数据上升沿采样
SPIM->RXCLKDLY &= ~(0x0f << 16); //接收数据延时时间为0
SPIM->RXCLKDLY |= 0x0F;

//SPIM->CTL0 = 0; //不开启4字节地址模式，不开启中断，不开启加密
SPIM->CTL1 &= ~(1 << 5);             //SSACTPOL 测试必须设置为0，否则导致直接内存映射失败
SPIM->CTL1 |= 1 << 16;                //设置时钟为1/2的HCLK
SPIM_SET_SS(1);

SPIM->CTL2 = 8 << 24;                //虚拟周期数
SPIM->CTL2 |= 1 << 16;                //对于DTR/DDR命令代码0x0D、0xBD和0xED，请将USETEN设置为0x1

SPIM_SendCmd(SPIM_OPCODE_RSTEN);
SPIM_SendCmd(SPIM_OPCODE_RST);
SPIM_SendCmd(SPIM_OPCODE_RSTEN);
SPIM_SendCmd(SPIM_OPCODE_RST);

//SPIM_FLASH_WriteEnable(TRUE); //开启flash写使能
//SPIM_FLASH_WriteRegister(OPCODE_WRSR, 0x00); //清除状态寄存器-写这个寄存器后，至少要延时10ms，否则flash不稳定，无法读取,应该是写入后要等待寄存器不忙

//SYS_DelayMS(10);
id = SPIM_ReadJEDEC_ID();
uart_printf("JEDEC ID:0x%X\r\n", id);
}

发表于 2021-10-1 18:35

/*************************************************************************************************************
* 文件名 : m48x_spim.h
* 功能 : m48X SPIM驱动
* 作者 : cp1300@139.com
* 创建时间 : 2021-09-24
* 最后修改时间 : 2021-09-24
* 详细 : 只支持W25Q系列flash，并且需要falsh支持4线模式
*************************************************************************************************************/
#ifndef _M48X_SPIM_H_
#define _M48X_SPIM_H_
#include "m48x_system.h"

#define SPIM_ENABLE_CCM()       (SPIM->CTL1 |= (1<<2))
#define SPIM_DISABLE_CCM()       (SPIM->CTL1 &= ~(1<<2))
#define SPIM_ENABLE_CACHE()       (SPIM->CTL1 &= ~(1<<1))
#define SPIM_DISABLE_CACHE()    (SPIM->CTL1 |= (1<<1))
#define SPIM_ENABLE_CIPHER()    (SPIM->CTL0 &= ~(1<<0))  //开启加密
#define SPIM_DISABLE_CIPHER()    (SPIM->CTL0 |= (1<<0)) //不开启加密

//命令定义
typedef enum
{
CMD_NORMAL_PAGE_PROGRAM = 0x02UL,    //页编程（页面写入模式使用）
CMD_NORMAL_PAGE_PROGRAM_4B = 0x12UL,    //页编程（页面写入模式使用）
CMD_QUAD_PAGE_PROGRAM_WINBOND = 0x32UL,    //四页程序（用于Winbond）（页写入模式使用）
CMD_QUAD_PAGE_PROGRAM_MXIC = 0x38UL,    //四页程序（用于MXIC）（页写入模式使用）
CMD_QUAD_PAGE_PROGRAM_EON = 0x40UL,    //四页程序（用于EON）（页写入模式使用）
CMD_DMA_NORMAL_READ = 0x03UL,    //读取数据（页面读取模式使用）
CMD_DMA_FAST_READ = 0x0BUL,    //快速读取（页面读取模式使用）
CMD_DMA_NORMAL_DUAL_READ = 0x3BUL,    //快速读取双输出（页面读取模式使用）
CMD_DMA_FAST_READ_DUAL_OUTPUT = 0x3BUL,    //快速读取双输出（页面读取模式使用）
CMD_DMA_FAST_READ_QUAD_OUTPUT = 0x6BUL,    //快速读取双输出（页面读取模式使用）
CMD_DMA_FAST_DUAL_READ = 0xBBUL,    //快速读取双输出（页面读取模式使用）
CMD_DMA_NORMAL_QUAD_READ = 0xE7UL,    //快速读取四路I/O（页面读取模式使用）
CMD_DMA_FAST_QUAD_READ = 0xEBUL,    //快速读取四路I/O（页面读取模式使用）
}SPIM_CMDCODE;

//使能直接内存映射模式
void SPIM_EnterDirectMapMode(SPIM_CMDCODE cmdcode, u8 IdleIntvl);
void SPIM_Init(void);    //初始化

#endif //_M48X_SPIM_H_

发表于 2021-10-1 18:35

测试代码

/*************************************************************************************************************
* 文件名: spim_test.c
* 功能: spim测试
* 作者: cp1300@139.com
* 创建时间: 2021-09-24
* 最后修改时间: 2021-09-24
* 详细:
*************************************************************************************************************/
#include "system.h"
#include "m48x_system.h"
#include "test.h"
#include "m48x_spim.h"

#define __at__SPIM_ROM__ __attribute__((section("SPIM_ROM")))

__at__SPIM_ROM__
void spim_app_run(void)
{
u32 cnt = 0;

while(1)
{
SYS_DelayMS(1000);
uart_printf("%u\r\n", cnt++);
}

}

//spim测试
void spim_test(void)
{
u32 temp;

SYS_DelayMS(1000);
uart_printf("\r\n开始SPIM测试\r\n");
SPIM_Init();    //初始化
SPIM_DISABLE_CCM();
SPIM_ENABLE_CACHE();
SPIM_DISABLE_CIPHER();  //关闭加密
SPIM->CTL1 |= 1 << 3;       // invalid cache
SPIM_EnterDirectMapMode(CMD_DMA_FAST_READ, 0);

spim_app_run();
SYS_DelayMS(60);
}

发表于 2021-10-1 18:35

分散加载文件

; V6: armclang
#! armclang --target=arm-arm-none-eabi -mcpu=cortex-m4 -E -x c
;使用了ARM V6编译器后无法使用宏定义设置ROM起始地址与大小，需要手动修改
; V5: armcc
;#! armcc -E
#include "BaseSetting.h"

LR_IROM1 0x00000000 (416*1024)  { ; load region size_region
  APROM.bin 0x00000000 (416*1024)  {  ; load address = execution address
*.o (RESET, +First)
*(InRoot$$Sections)
.ANY (+RO)
.ANY (+XO)
  }
  RW_IRAM3 0x20020000 (32*1024)  {  ; RW data SRAM2 32KB SPIM cache
.ANY (+RW +ZI)
;.ANY (IRAM3)
  }

  RW_IRAM1 0x20008000 (96*1024)  {  ; RW data SRAM1 96KB
.ANY (+RW +ZI)
.ANY (IRAM1)
  }

  RW_IRAM0 0x20000000 (32*1024)  {  ; RW data SRAM0 32KB
.ANY (+RW +ZI)
.ANY (IRAM0)
  }

  ;Ret_SRAM 掉电保持SRAM 4KB
; RW_IRAM4 0x200F0000 (4*1024)  {
;  .ANY (Ret_SRAM)
; }
}

LR_IROM2  0x8000000
{
SPIM.bin  0x8000000
{
;.ANY (+RO)
;.ANY (+XO)
.ANY (SPIM_ROM)
}
}

[技术问答] 新唐M480 SPIM执行程序(外部flash执行程序)

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