[APT32F173评测] 基于APT32F173实现了对 Flash 的编程和擦除

登录 · 发表于 2024-1-24 16:28

本帖最后由 kzlzqi 于 2024-1-24 16:46 编辑

在系统总线架构中，该芯片集成了E906fp内核，具备8K的Icache用于提高指令访问速度。此外，系统包含两个DMA（直接内存访问）控制器，分别是DMA0和DMA1，它们挂接到不同的外设上。

DMA1的操作对象可以是FLASH、SRAM、GPIO以及所有APB总线上的外设。而DMA0的操作对象则限定为SRAM和所有APB总线上的外设。

系统还提供一个可配置的SRAM，总共32KB的SRAM空间由SRAM0和SRAM1组成。通过配置SYSCON_OPT1[SRAMBLKCTRL]，可以将SRAM0设置为24KB，SRAM1设置为8KB；或者将SRAM0设置为16KB，SRAM1设置为16KB。需要注意的是，SRAM0只能用作数据存储（DSRAM），而SRAM1可以通过SYSCON_OPT1[SRAN1FUNCCTRL]配置为指令存储（ISRAM）。一旦SRAM1配置为ISRAM，其地址会自动映射到0x40000开始的地址空间，其中的内容将不能被修改，除非重新设置SYSCON_OPT1[SRAN1FUNCCTRL]或进行复位。

这一架构设计提供了灵活性，使得开发者能够根据具体需求配置SRAM的大小和用途，同时通过DMA控制器实现高效的数据传输。

按照RISC-V标准的定义，异常在优先级上被认为比中断更低。在E906芯片中，将非可屏蔽中断（NMI）的异常向量号定义为24，并将其设置为所有中断和异常中优先级最高的类型。简单来说，就是NMI的优先级高于中断，中断的优先级高于异常。这意味着在发生NMI时，系统将首先处理NMI，然后才是中断和异常。

当进行 FLASH 读写操作时，可以按照以下步骤进行操作：

步骤1: 清除页缓存空间

在这一步，我们使用 IFC_CMR 寄存器中的 CMD 命令 0x7 来清除页缓存空间。在执行前，需要将秘钥 0x5A5A_5A5A 写入 IFC_KEY 寄存器。示例代码如下：

CSP_IFC_SET_KR(IFC, USER_KEY); // 写入秘钥

CSP_IFC_SET_CMR(IFC, PAGE_LAT_CLR); // 清除页缓存

CSP_IFC_SET_AR(IFC, PAGE_ADDR); // 设置操作地址

CSP_IFC_SET_CR(IFC, START); // 启动操作

while (CSP_IFC_GET_CR(IFC) != 0x0); // 等待操作完成

步骤2: 将数据填入页缓存

在这一步，我们将需要写入的数据填入页缓存。页缓存可以通过总线直接写入，类似于 SRAM 内存空间。

for (int i = 0; i < page_size; i++) {

*(volatile unsigned int *)(PAGE_ADDR + 4 * i) = buffer;

}

步骤3: 预编程设定
设置下一步的编程为预编程，使用 IFC_CMR 寄存器中的 CMD 命令 0x6。
CSP_IFC_SET_KR(IFC, USER_KEY); // 写入秘钥
CSP_IFC_SET_CMR(IFC, PRE_PGM); // 预编程设定
CSP_IFC_SET_AR(IFC, PAGE_ADDR); // 设置操作地址
CSP_IFC_SET_CR(IFC, START); // 启动操作
while (CSP_IFC_GET_CR(IFC) != 0x0); // 等待操作完成

步骤4: 执行写操作(预编程)

执行写操作，使用 IFC_CMR 寄存器中的 CMD 命令 0x1 进行预编程。

CSP_IFC_SET_KR(IFC, USER_KEY); // 写入秘钥
CSP_IFC_SET_CMR(IFC, PROGRAM); // 执行写操作(预编程)
CSP_IFC_SET_AR(IFC, PAGE_ADDR); // 设置操作地址
CSP_IFC_SET_CR(IFC, START); // 启动操作
while (CSP_IFC_GET_CR(IFC) != 0x0); // 等待操作完成

步骤5: 执行页擦除操作
执行页擦除操作，使用 IFC_CMR 寄存器中的 CMD 命令 0x2 进行整个页的擦除。

CSP_IFC_SET_KR(IFC, USER_KEY); // 写入秘钥
CSP_IFC_SET_CMR(IFC, PAGE_ERASE); // 页擦除操作
CSP_IFC_SET_AR(IFC, PAGE_ADDR); // 设置操作地址
CSP_IFC_SET_CR(IFC, START); // 启动操作
while (CSP_IFC_GET_CR(IFC) != 0x0); // 等待操作完成

步骤6: 执行写操作
执行写操作，将页缓存的数据写入闪存中。

CSP_IFC_SET_KR(IFC, USER_KEY); // 写入秘钥
CSP_IFC_SET_CMR(IFC, PROGRAM); // 执行写操作
CSP_IFC_SET_AR(IFC, PAGE_ADDR); // 设置操作地址
CSP_IFC_SET_CR(IFC, START); // 启动操作
while (CSP_IFC_GET_CR(IFC) != 0x0); // 等待操作完成

在每次执行 IFC 操作的命令前，需要将秘钥 0x5A5A_5A5A 写入 IFC_KEY 寄存器，并通过设置 IFC_CR 的 START 位置 1 启动该操作的执行。在 ISP 操作完成后，IFC_RISR 寄存器里的 END 位会被置 1。用户可以查询 IFC_CR 寄存器里的 START 位来判断 ISP 操作是否完成。
以上示例代码提供了对 Flash 读写操作的详细步骤，通过使用 IFC 寄存器进行各个操作，实现了对 Flash 的编程和擦除。

官方示例得具体步骤如下：

1. 清除页缓存空间( IFC_CMR 寄存器中的 CMD = 0x7 )。

2. 将需要写入的数据填入页缓存 (页缓存可通过总线直接写入，类似于 SRAM 内存空间)。

3. 预编程设定( IFC_CMR 寄存器中的 CMD = 0x6 )，设置下一步的编程为预编程。

4. 执行写操作( IFC_CMR 寄存器中的 CMD = 0x1 )，进行预编程。

5. 执行页擦除操作( IFC_CMR 寄存器中的 CMD = 0x2 )，擦除整个页数据。

APT32F173系列使用手册闪存控制器

APTCHIP MICROELECTRONICS 4-11

示例：

// Step1. Clear Page Latch
CSP_IFC_SET_KR(IFC, USER_KEY); // Write Key
CSP_IFC_SET_CMR(IFC, PAGE_LAT_CLR); // Clear Page Latch
CSP_IFC_SET_AR(IFC, PAGE_ADDR); // Program address
CSP_IFC_SET_CR(IFC, START); // Start Program
while ( CSP_IFC_GET_CR(IFC) != 0x0 ); // Wait for operation done
// Step2. Write Page Latch
for(i=0;i<page_size;i++){
*(volatile unsigned int *)(PAGE_ADDR+4*i) = buffer;
}
// Step3. Set Pre-Program Option
CSP_IFC_SET_KR(IFC, USER_KEY); // Write Key
CSP_IFC_SET_CMR(IFC, PRE_PGM); // Pre-Program
CSP_IFC_SET_AR(IFC, PAGE_ADDR); // Program address
CSP_IFC_SET_CR(IFC, START); // Start Program
while ( CSP_IFC_GET_CR(IFC) != 0x0 ); // Wait for operation done
// Step4. Execute Pre-Program Operation
CSP_IFC_SET_KR(IFC, USER_KEY); // Write Key
CSP_IFC_SET_CMR(IFC, PROGRAM); // Program
CSP_IFC_SET_AR(IFC, PAGE_ADDR); // Program address
CSP_IFC_SET_CR(IFC, START); // Start Program
while ( CSP_IFC_GET_CR(IFC) != 0x0 ); // Wait for operation done

// Step5. Page Erase
CSP_IFC_SET_KR(IFC, USER_KEY); // Write Key
CSP_IFC_SET_CMR(IFC, PAGE_ERASE); // Page Erase
CSP_IFC_SET_AR(IFC, PAGE_ADDR); // Erase address
CSP_IFC_SET_CR(IFC, START); // Start Erase
while ( CSP_IFC_GET_CR(IFC) != 0x0 ); // Wait for operation done
// Step6. Execute Program Operation
CSP_IFC_SET_KR(IFC, USER_KEY); // Write Key
CSP_IFC_SET_CMR(IFC, PROGRAM); // Program
CSP_IFC_SET_AR(IFC, PAGE_ADDR); // Program address
CSP_IFC_SET_CR(IFC, START); // Start Program
while ( CSP_IFC_GET_CR(IFC) != 0x0 ); // Wait for operation done

需要注意的是，由于本产品只能对整页数据进行操作，如果只需要写 1 个字(Word)，那么程序必须将该页中所有数据读出来并且写回页缓存区域中，并且替换该页中需要操作的那个字(Word)的数据，最后再将含有新数据的页缓存全部写入闪存中。

下面提供一个简单的示例，如何使用APT32F173系列芯片进行SPI读写FLASH的测试。

（请根据需求自行调整内容。）

#include "apt32f173.h"
// 定义SPI控制寄存器地址
#define SPI_CTRL_ADDR ((volatile uint32_t*)0x40008000)
// 定义FLASH的CS引脚
#define FLASH_CS_PIN 0
// 定义FLASH指令
#define FLASH_CMD_READ  0x03 // 读取数据指令
#define FLASH_CMD_WRITE 0x02 // 写入数据指令
// 初始化SPI
void initSPI() {
// 配置SPI控制寄存器
*SPI_CTRL_ADDR = (1 << 0) | (1 << 4) | (1 << 11);  // 启用SPI，主模式，禁用中断
}
// 选择FLASH设备
void selectFlash() {
GPIOB->DOUT &= ~(1 << FLASH_CS_PIN);  // 使能CS引脚
}
// 取消选择FLASH设备
void deselectFlash() {
GPIOB->DOUT |= (1 << FLASH_CS_PIN);  // 禁用CS引脚
}
// 发送SPI指令和数据
void sendSPI(uint8_t cmd, uint32_t addr, uint8_t data) {
// 发送指令
SPI1->DATA = cmd;
while (!(SPI1->SR & (1 << 1)));  // 等待发送完成
// 发送地址
SPI1->DATA = (addr >> 16) & 0xFF;
while (!(SPI1->SR & (1 << 1)));  // 等待发送完成
SPI1->DATA = (addr >> 8) & 0xFF;
while (!(SPI1->SR & (1 << 1)));  // 等待发送完成
SPI1->DATA = addr & 0xFF;
while (!(SPI1->SR & (1 << 1)));  // 等待发送完成
// 发送数据
SPI1->DATA = data;
while (!(SPI1->SR & (1 << 1)));  // 等待发送完成
}
// 从FLASH读取数据
uint8_t readFromFlash(uint32_t addr) {
selectFlash();  // 选择FLASH设备
sendSPI(FLASH_CMD_READ, addr, 0);  // 发送读取指令和地址
// 接收数据
SPI1->DATA = 0xFF;
while (!(SPI1->SR & (1 << 0)));  // 等待接收完成
uint8_t data = SPI1->DATA;
deselectFlash();  // 取消选择FLASH设备
return data;
}
// 向FLASH写入数据
void writeToFlash(uint32_t addr, uint8_t data) {
selectFlash();  // 选择FLASH设备
sendSPI(FLASH_CMD_WRITE, addr, data);  // 发送写入指令、地址和数据
deselectFlash();  // 取消选择FLASH设备
}
int main() {
initSPI();  // 初始化SPI
// 初始化GPIOB配置FLASH的CS引脚
GPIOB->MODE &= ~(0x3 << (FLASH_CS_PIN * 2));  // 清除MODE寄存器对应位
GPIOB->MODE |= (1 << (FLASH_CS_PIN * 2));    // 设置为推挽输出
GPIOB->DOUT |= (1 << FLASH_CS_PIN);          // 初始状态禁用CS
// 从FLASH读取数据
uint32_t readAddress = 0x000000;  // 读取地址
uint8_t readData = readFromFlash(readAddress);
// 向FLASH写入数据
uint32_t writeAddress = 0x000000;  // 写入地址
uint8_t writeData = 0xAB;          // 写入数据
writeToFlash(writeAddress, writeData);
while (1) {
      // 此处添加其他任务或保持CPU空闲
}
}

一定要确保芯片的连接正确，SPI配置符合硬件规格。

使用操作请查看使用手册，会更容易操作哦~

使用手册在小喇叭发出的帖子中就有哦~

太大了。我发半天，发不出来，大家去小喇叭那里下载哦~。
https://bbs.21ic.com/icview-3338624-1-1.html

发表于 2024-1-30 09:11

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