1 Msp430Flash型单片机内部Flash存储器介绍
MSP430的Flash存储器是可位、字节、字寻址和编程的存储器。该模块由一个集成控制器来控制编程和擦除的操作。控制器包括三个寄存器，一个时序发生器及一个提供编程、擦除电压的电压发生器。
Msp430的Flash存储器的特点有：
1） 产生内部编程电压
2） 可位、字节、字编程，可以单个操作，也可以连续多个操作
3） 超低功耗操作
4） 支持段擦除和多段模块擦除
2 Flash存储器的分割
Msp430 Flash存储器分成多个段。可对其进行单个字节、字的写入，也可以进行连续多个字、字节的写入操作，但是最小的擦除单位是段。
Flash 存储器被分割成两部分：主存储器和信息存储器，两者在操作上没有什么区别。两部分的区别在于段的大小和物理地址的不同。
以Msp430F149为例，信息存储器有两个128字节的段，即segmentA和segmentB，主存储器有多个512字节的段。Msp430F149内部Flash的地址为0x1000H~0xFFFFH，计60K。信息段SegA的起始地址为0x1080H，信息段SegB的起始地址为0x1000H。
3 Flash存储器的操作
在默认状态下，处于读操作模式。在读操作模式中，Flash存储器不能被擦除和写入，时序发生器和电压发生被关闭，存储器操作指向ROM区。
Msp430 Flash存储器在系统编程ISP（in-system programmable）不需要额外的外部电压。CPU能够对Flash直接编程。Flash存储器的写入/擦除通过BLKWRT、WRT、MERAS、ERASE等位确定。
3.1 擦除
Flash存储器各位的缺省值为1，每一位都可以单独编程为0，但只有擦除操作才能将其恢复为1。擦除操作的最小单位是段。通过erase和meras位设置可选择3种擦除模式。
MERAS | ERASE | 擦除模式 | 0 | 1 | 段擦除 | 1 | 0 | 多段擦除（所有主存储器的段） | 1 | 1 | 整体擦除（LOCKA=0时，擦除所有主存储器和信息存储器的段；主存储器的段只有当LOCKA=0时可以擦除） |
擦除操作开始于对擦除的地址范围内的任意位置执行一次空写入。空写入的目的是启动时序发生器和擦除操作。在空写入操作之后，BUSY位自动置位，并保持到擦除周期结束。BUSY、MERAS、ERASE在擦除周期结束后自动复位。
3.2 写入
写入模式由WRT和BLKWRT位进行设置。
BLKWRT（块写入模式选择） | WRT（写模式选择位） | 写入模式 | 0 | 1 | 单字节、单字写入 | 1 | 1 | 块写入 |
所有的写入模式使用一系列特有的写入命令，采用块写入的速度大约是单个写入的2
倍，因为电压发生器在块写入完成器件均能保持。对于这两种写入模式，任何能修改目的操作数的指令均能用于修改地址。一个Flash字不能再擦除器件进行两次以上的写入。
当启动写入操作时，BUSY置位，写入结束时复位。
4 操作编程
4.1 Flash擦除
对Flash要写入数据，必须先擦除相应的段，且对Flash存储器的擦除必须是整段进行的，可以一段一段擦，也可以多段一起擦除。擦除操作的顺序如下：
1） 选择适当的时钟源和分频因子；
2） 清除LOCK位
3） 判断BUSY位，只有当BUSY=0时才可以执行下一步
4） 使能段操作，设置ERASE、MERAS位等（如果是擦除一段，则ERASE=1，如果擦除多段，则MERAS=1，如果擦除整个Flash，则ERASE=1，MERAS=1）
5） 对擦除的地址范围内的任意位置作一次空写入，以启动擦除操作
6） 在擦除周期内，时钟源始终有效，不修改分频因子
7） 操作完成后，置位LOCK
根据上述操作顺序，编写程序代码如下：
void FlashErase(unsigned int adr)
{
uchar *p0;
FCTL2 = FWKEY + FSSEL_1 + FN3 + FN4;//选择时钟源，分频
FCTL3 = FWKEY;//清除LOCK
while(FCTL3 & BUSY);//如果出于忙，则等待
FCTL1 = FWKEY + ERASE;//使能段操作
p0 = (unsigned char *)adr;//数值强制转换成指针
*p0 = 0; //向段内任意地址写0，即空写入，启动擦除操作
FCTL1 = FWKEY;
FCTL3 = FWKEY + LOCK;
while(FCTL3 & BUSY);
}
4.2 写入
对Flash的写入数据可以是单字、单字节，也可以是连续多个字或字节（即块操作）。编程写入操作的顺序如下：
1） 选择适当的时钟源和分频因子；
2） 清除LOCK位
3） 判断BUSY位，只有当BUSY=0时才可以执行下一步操作
4） 使能写入功能，设置WRT、BLKWRT（如果写入单字或单字节则WRT=1，如果是块写入，或者是多字、多字节连续写入则WRT=1，BLKWRT=1）；
5） 判断BUSY位，只有当BUSY=0时才可以执行下一步操作
6） 写入数据
7） 判忙，完了之后清除WRT，置位LOCK
根据上述操作顺序，编写程序代码如下：
//write single byte
//Adr 为要编程的地址，没有奇偶地址要求、DataB为要编程的字节数据
void FlashWB(unsigned char Adr,unsigned char DataB)
{
FCTL2 = FWKEY + FSSEL_1 + FN3 + FN4;//MCLK 16*FN4 + 8*FN3
FCTL3 = FWKEY;
FCTL1 = FWKEY + WRT;
while(FCTL3 & BUSY);
*((unsigned int *)Adr)=DataB;//数值强制转换成指针，指向地址数据Adr所表示的内存单元
//将数据字DataW赋值给内存单元
FCTL1 = FWKEY;
FCTL3 = FWKEY + LOCK;
while(FCTL3 & BUSY);
}
//write single word
//Adr 为要编程的地址，应该是偶地址、DataW为要编程的字数据
void FlashWW(unsigned int Adr,unsigned int DataW)
{
FCTL2 = FWKEY + FSSEL_1 + FN3 + FN4;//MCLK 16*FN4 + 8*FN3
FCTL3 = FWKEY;
FCTL1 = FWKEY + WRT;
while(FCTL3 & BUSY);
*((unsigned int *)Adr)=DataW;//数值强制转换成指针，指向地址数据Adr所表示的内存单元
//将数据字DataW赋值给内存单元
FCTL1 = FWKEY;
FCTL3 = FWKEY + LOCK;
while(FCTL3 & BUSY);
}
/*************************************************
//向FLASH信息区写入指定数量的字节数据
//unsigned char *pc_byte 信息区数据指针
//unsigned char *Datain :读出数据存放数据数组,8位长
//unsigned char count :读操的数量,范围0-127
**************************************************/
void FlashWrite(uchar *pc_byte,uchar *Datain,uint count)
{
FCTL2 = FWKEY + FSSEL_1 + FN3 + FN4;//MCLK 16*FN4 + 8*FN3
FCTL3 = FWKEY;
FCTL1 = FWKEY + WRT;
while(FCTL3 & BUSY); //如果处于忙状态，则等待
while(count--)
{
while(FCTL3 & BUSY);
*pc_byte++ = *Datain++;
}
FCTL1 = FWKEY;
FCTL3 = FWKEY + LOCK;
while(FCTL3 & BUSY);
}
注意：在对字写入和字节写入的时候，用于指向信息区数据指针类型的区别，字写入时候为*（（unsigned int *）Adr），字节写入时候为*（（unsigned char *）Adr）。
4.3 读取
根据查看的书籍资料和网络资料得出，内部Flash的读取操作没有顺序的要求，一般Flash默认的操作方式即为读模式。读取Flash的程序代码如下：
/*************************************************
//向FLASH信息区读出指定数量的字节数据
//unsigned char *pc_byte 信息区数据指针
//unsigned char *Dataout :读出数据存放数据数组,8位长
//unsigned char count :读操的数量,范围0-127
**************************************************/
void FlashRead(uchar *pc_byte,uchar *Dataout,uint count)
{
while(count--)
{
*Dataout = *pc_byte;
Dataout++;
pc_byte++;
}
}
在网上查找资料的时候，好像看到过有位网友的博客说，内部Flash的地址是自动加1的，按照他的理解，函数中pc_byte++语句就没有用处了，可是事实不然，我在调试过程中，发现并不能自动加1，pc_byte++语句还是有必要的。调用上述函数，可以通过这样的方式FlashRead（（uchar *）0x1000，a，4）；即从0x1080地址处开始，连续读取4个字节的数据，送给数组a。
5 小结
对Msp430 片内Flash的操作是通过对3个控制字中的相应位来完成的，只有控制位的正确组合，才能实现相应的功能。
同时在编程中注意灵活使用数组和指针，以及指向数组的指针等，可以达到灵活编程的目的，不过本文中给出的几个程序段，基本上能够实现对Msp430 Flash的擦除、写入等操作。这是我最近3天所作的一些努力，整理一下与大家分享。
本文参考了TI的《MSP430x1xx Family Users Guide》及TI网上提供的关于Flash操作的实例代码，并在网络上收集了一些资料，在此不一一列出，不过本文应该算本人原创，转载请注明。谢谢 |
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