STM8S_ 007_片內(nèi)FLASH和EEPROM編程

寫在前面 Ⅰ

我們都知道FLASH和EEPROM這兩種存儲器，但是大部分人了解的都是專門的FLASH和EEPROM芯片，如：W25Q16和ATAT24C08（外部）儲存芯片。

外部存儲芯片和本文說的內(nèi)部FLASH和EEPROM最大的區(qū)別就是在于：內(nèi)部FLASH和EEPROM是不需要SPI、I2C等進(jìn)行操作，也就是說同等情況下，內(nèi)部FLASH和EEPROM的讀寫要快一點(diǎn)。

STM8的FLASH除了儲存程序代碼之外，就是用于用戶編程（存儲數(shù)據(jù)），不像之前的51芯片不能利用內(nèi)部儲存代碼的FLASH。

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片內(nèi)FLASH和EEPROM基礎(chǔ)知識 Ⅱ

STM8內(nèi)部的FLASH程序存儲器和數(shù)據(jù)EEPROM由一組通用寄存器來控制。用戶可以使用這些寄存器來編程或擦除存儲器的內(nèi)容、設(shè)置寫保護(hù)、或者配置特定的低功耗模式。用戶也可以對器件的選項(xiàng)字節(jié)(Option byte)進(jìn)行編程。

1.關(guān)于存儲的名詞

塊(BLOCK)：一個(gè)塊是指可由一個(gè)簡單編程操作編程或擦除的一組字節(jié)。塊級的操作非?？?，是標(biāo)準(zhǔn)的編程和擦除操作。請參考表4來了解塊的大小。

頁(PAGE)：一頁由一組塊組成。 STM8S 器件擁有啟動代碼，程序代碼和數(shù)據(jù)EEPROM，這些區(qū)域都由特定的結(jié)構(gòu)所保護(hù)。通過對特定的選項(xiàng)字節(jié)進(jìn)行操作，這些區(qū)域的大小能夠以頁為單位來進(jìn)行調(diào)整。

2.主要特性

● STM8S分為兩個(gè)存儲器陣列：

─ 最多至 128K字節(jié)的FLASH程序存儲器，不同的器件容量有所不同。

─ 最多至 2K字節(jié)的數(shù)據(jù)EEPROM(包括option byte－選擇字節(jié))，不同的器件容量有所不同。

● 編程模式

─ 字節(jié)編程和自動快速字節(jié)編程(沒有擦除操作)

─ 字編程

─ 塊編程和快速塊編程(沒有擦除操作)

─ 在編程/擦除操作結(jié)束時(shí)和發(fā)生非法編程操作時(shí)產(chǎn)生中斷

● 讀同時(shí)寫(RWW)功能。該特性并不是所有STM8S器件都擁有。請參考具體的數(shù)據(jù)手冊了解更多細(xì)節(jié)。

● 在應(yīng)用編程(IAP)和在線編程(ICP)能力。

● 保護(hù)特性

─ 存儲器讀保護(hù)(ROP)

─ 基于存儲器存取安全系統(tǒng)(MASS 密鑰)的程序存儲器寫保護(hù)

─ 基于存儲器存取安全系統(tǒng)(MASS 密鑰)的數(shù)據(jù)存儲器寫保護(hù)

─ 可編程的用戶啟動代碼區(qū)域(UBC)寫保護(hù)

● 在待機(jī)(Halt)模式和活躍待機(jī)(Active-halt)模式下，存儲器可配置為運(yùn)行狀態(tài)和掉電狀態(tài)。

3.存儲器組織結(jié)構(gòu)

STM8S的EEPROM以32位字長(每字4字節(jié))為基礎(chǔ)組織起來。根據(jù)不同的器件，存儲器組織機(jī)構(gòu)有所不同：

●小容量STM8S器件

─ 8K FLASH 程序存儲器，每頁 64 字節(jié)，共 128 頁

─ 640 字節(jié)數(shù)據(jù) EEPROM，每頁 64 字節(jié)，共 10 頁。數(shù)據(jù) EEPROM 包括一頁的選項(xiàng)字節(jié)(64字節(jié))。

●中容量STM8S器件

─ 從 16K 到 32K FLASH 程序存儲器，每頁 512 字節(jié)，最多64頁

─ 1K 字節(jié)數(shù)據(jù) EEPROM，每頁 512 字節(jié)，共 2 頁。數(shù)據(jù) EEPROM 包括一頁的選項(xiàng)字節(jié)(512 字節(jié))。

●大容量STM8S器件

─ 從 64K 到 128K FLASH 程序存儲器，每頁 512 字節(jié)，最多256頁

─ 從 1K 到 2K 字節(jié)數(shù)據(jù) EEPROM，每頁 512 字節(jié)，共 4 頁。數(shù)據(jù) EEPROM 包括一頁的選項(xiàng)字節(jié)(512 字節(jié))。

4.存儲器編程

在嘗試執(zhí)行任何編程操作之前，必須對主程序存儲器FLASH和DATA區(qū)域解鎖。

編程分類：字節(jié)編程、字編程、塊編程和選項(xiàng)字節(jié)編程。

字節(jié)編程

可以對主程序存儲器和DATA區(qū)域逐字節(jié)地編程。要對一個(gè)字節(jié)編程，應(yīng)用程序可直接向目標(biāo)地址寫入數(shù)據(jù)。

● 在主程序存儲器中

當(dāng)字節(jié)編程操作執(zhí)行時(shí)，應(yīng)用程序停止運(yùn)行。

● 在DATA區(qū)域中

─ 有 RWW 功能的器件：在 IAP 模式下，應(yīng)用程序不停止運(yùn)行，字節(jié)編程進(jìn)行操作。

─ 無 RWW 功能的器件：當(dāng)字節(jié)編程操作執(zhí)行時(shí)，應(yīng)用程序停止運(yùn)行。

要擦除一個(gè)字節(jié)，向?qū)?yīng)的字節(jié)簡單寫入’0x00即可。

應(yīng)用程序可以通過讀FLASH_IAPSR寄存器來校驗(yàn)編程或擦除操作是否已被正確執(zhí)行：

● 在一次成功的編程操作后EOP位被置1。

● 當(dāng)軟件試圖對一個(gè)被保護(hù)的頁進(jìn)行寫操作時(shí)WP_PG_DIS位被置1。在這種情況下，寫操作不會被執(zhí)行。

如果FLASH_CR1中的IE位已經(jīng)被預(yù)先使能，則只要這些標(biāo)志位(EOP/WP_PG_DIS)中有一個(gè)被置位就會產(chǎn)生一個(gè)中斷。

字編程

字寫入操作允許一次對整個(gè)4字節(jié)的字進(jìn)行編程，從而將編程時(shí)間縮短。

主程序存儲器和DATA EEPROM都可以進(jìn)行字操作。在一些STM8S器件中，也擁有當(dāng)EEPROM在進(jìn)行寫操作時(shí)同時(shí)具備RWW功能。

塊編程

塊編程比字節(jié)編程和字編程都要快。在塊編程操作中，整個(gè)塊的編程或擦除在一個(gè)編程周期就可以完成。

在主程序存儲器FLASH和DATA區(qū)域都可以執(zhí)行塊操作。

● 在主程序存儲器中

用于塊編程的代碼必須全部在RAM中執(zhí)行。

● 在DATA區(qū)域中

─ 有RWW功能的器件： DATA 塊操作可在主程序存儲器中執(zhí)行，然而數(shù)據(jù)裝載階段必須在RAM中執(zhí)行。

─ 無RWW功能的器件：用于塊編程的代碼必須全部在RAM中執(zhí)行。

一共有三種可能的塊操作：

● 塊編程(也叫標(biāo)準(zhǔn)塊編程)：整個(gè)塊在編程前被自動擦除。

● 快速塊編程：在編程前沒有預(yù)先的塊擦除操作。

● 塊擦除。

在塊編程時(shí)，中斷被硬件自動屏蔽。

標(biāo)準(zhǔn)塊編程

塊編程操作允許一次對整個(gè)塊進(jìn)行編程，整個(gè)塊在編程前被自動擦除。

快速塊編程

快速塊編程允許不擦除存儲器內(nèi)容就對塊進(jìn)行編程，因此快速塊編程的編程速度是標(biāo)準(zhǔn)塊編程的兩倍。

警告： 在執(zhí)行快速塊編程之前如果這個(gè)塊不是空的話，不能保證寫入的數(shù)據(jù)無誤。

選項(xiàng)字節(jié)(Option byte)編程

對選項(xiàng)字節(jié)編程和對DATA EEPROM區(qū)域編程非常相似。

應(yīng)用程序可直接向目標(biāo)地址進(jìn)行寫操作。利用STM8的RWW功能，在對選項(xiàng)字節(jié)寫操作的同時(shí)程序不必停下來。

軟件工程源代碼 Ⅲ

1、關(guān)于工程

本文提供的工程代碼是基于前面軟件工程“STM8S-A04_UART基本收發(fā)數(shù)據(jù)”增加FLASH修改而來。初學(xué)的朋友可以參看我前面對應(yīng)的基礎(chǔ)文章，那些文章講的比較詳細(xì)。

工程源代碼主要實(shí)現(xiàn)功能：寫入FLASH或EEPROM并讀取寫入的數(shù)據(jù)，通過UART打印來觀察讀取的數(shù)據(jù)是否和寫入的一直。

提供兩個(gè)工程：STM8S-A07_內(nèi)部FLASH編程和STM8S-A07_內(nèi)部EEPROM編程

這兩個(gè)工程需要注意讀寫操作的地址不同，見下圖：

本文重點(diǎn)的函數(shù)接口：

FLASH_WriteNByte：FLASH寫N字節(jié)

FLASH_ReadNByte： FLASH讀N字節(jié)

EEPROM_WriteNByte：EEPROM寫N字節(jié)

EEPROM_ReadNByte：EEPROM讀N字節(jié)

2.代碼分析說明

A.FLASH_WriteNByte：FLASH寫N字節(jié)

void FLASH_WriteNByte(uint8_t* pBuffer, uint32_t WriteAddr, uint16_t nByte)

{

FLASH_Unlock(FLASH_MEMTYPE_PROG);

while(FLASH_GetFlagStatus(FLASH_FLAG_PUL) == RESET);

while(nByte--)

{

FLASH_ProgramByte(WriteAddr, *pBuffer);

WriteAddr++;

pBuffer++;

FLASH_WaitForLastOperation(FLASH_MEMTYPE_PROG);

}

FLASH_Lock(FLASH_MEMTYPE_PROG);

}

這里需要注意：1.寫之前解鎖，寫完需要上鎖；2.我們提供的代碼是字節(jié)操作，因此，每次操作需要“等待上次寫操作完成”。

B.FLASH_ReadNByte：FLASH讀N字節(jié)

void FLASH_ReadNByte(uint8_t* pBuffer, uint32_t ReadAddr, uint16_t nByte)

{

while(nByte--)

{

*pBuffer = FLASH_ReadByte(ReadAddr);

ReadAddr++;

pBuffer++;

}

}

讀操作一般都很簡單，不管是讀FLASH還是EEPROM，基本上操作都類似。為什么我們買的U盤讀取速度遠(yuǎn)大于寫的速度，原因就在這里。

C.EEPROM_WriteNByte：EEPROM寫N字節(jié)

void EEPROM_WriteNByte(uint8_t* pBuffer, uint32_t WriteAddr, uint16_t nByte)

{

FLASH_Unlock(FLASH_MEMTYPE_DATA);

while(FLASH_GetFlagStatus(FLASH_FLAG_DUL) == RESET);

while(nByte--)

{

FLASH_ProgramByte(WriteAddr, *pBuffer);

WriteAddr++;

pBuffer++;

FLASH_WaitForLastOperation(FLASH_MEMTYPE_DATA);

}

FLASH_Lock(FLASH_MEMTYPE_DATA);

}

和FLASH的寫對比，可以看得出來，他們之間的差別在于參數(shù)：FLASH_MEMTYPE_DATA.

D.EEPROM_ReadNByte：EEPROM讀N字節(jié)

void EEPROM_ReadNByte(uint8_t* pBuffer, uint32_t ReadAddr, uint16_t nByte)

{

while(nByte--)

{

*pBuffer = FLASH_ReadByte(ReadAddr);

ReadAddr++;

pBuffer++;

}

}

E.main函數(shù)讀寫驗(yàn)證

FLASH_WriteNByte(WriteBuf, FLASH_ADDR, BUF_SIZE);

TIMDelay_Nms(500);

FLASH_ReadNByte(ReadBuf, FLASH_ADDR, BUF_SIZE);

UART1_SendNByte(ReadBuf, BUF_SIZE);

通過UART打印“讀BUF”的數(shù)據(jù)，可以看得出來，我們從FLASH中寫入的數(shù)據(jù)是否正確。

兩個(gè)工程代碼實(shí)現(xiàn)功能都一樣，注意地址。

打印數(shù)據(jù)如下：

00 00 00 00 00 00 00 00 00 00（打印未讀寫操作之前的“讀BUF”數(shù)據(jù)）

41 31 42 32 43 33 44 34 45 35（十六進(jìn)制顯示）

A1B2C3D4E5（字符形式顯示）

下載 Ⅳ

STM8S資料：

http://pan.baidu.com/s/1o7Tb9Yq

軟件源代碼工程（STM8S-A07_內(nèi)部xxx編程）：

http://pan.baidu.com/s/1c2EcRo0

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