瑞薩RH850 FCL、FDL和EEL庫(kù)的配置和使用

瑞薩RH850 Flash中有兩種存儲(chǔ)類型：Mapping of Code Flash Memory和Mapping of Data Flash Memory。

Mapping of Code Flash Memory存儲(chǔ)代碼，Mapping of Data Flash Memory存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

瑞薩車規(guī)級(jí)MCU操作Flash沒(méi)有直接提供寄存器接口，需要安裝官方提供的庫(kù)文件，有三種形式：

FCL：程序存儲(chǔ)區(qū)仿真庫(kù)，可使用此庫(kù)訪問(wèn)程序存儲(chǔ)區(qū)，一般用于程序自升級(jí)操作；

FDL：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)仿真庫(kù)，可通過(guò)此庫(kù)操作數(shù)據(jù)區(qū)，需要人為定義地址和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，占用Flash空間比EEL略少，但占用RAM大；

EEL：EEPROM仿真庫(kù)，可使用此庫(kù)來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)內(nèi)存區(qū)，該方法類似于訪問(wèn)外部EEPROM，使用此庫(kù)時(shí)，不用管理對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)閃存寫和擦除操作，其占用Flash容量大，需配合FDL庫(kù)來(lái)操作。

1FCL庫(kù)

1.1、配置FCL庫(kù)

第1步：下載FCL庫(kù)（點(diǎn)擊閱讀原文查看）。

FCL庫(kù)官網(wǎng)地址

RH850 FCL庫(kù)與用戶手冊(cè)地址

第2步：安裝FCL庫(kù)。

安裝完成后可見(jiàn)官方庫(kù)文件和用戶使用文件兩部分：

文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說(shuō)明如下所示：

第3步：將官方庫(kù)文件和對(duì)應(yīng)的用戶使用文件添加到自己的工程后，在CS+工程中的添加FCL需要的代碼段，如下圖所示：

注意：

在這些代碼段中請(qǐng)不要插入其他段；

FCL_RESERVED.bss段：在RAM中存放FCL庫(kù)運(yùn)行的代碼，即復(fù)制上面代碼段的內(nèi)容到此RAM中。如果定義了R_FCL_HANDLER_CALL_USER，則用戶代碼R_FCL_CODE_USER.text也在RAM中運(yùn)行。在實(shí)際應(yīng)用中定義FCL_RESERVED預(yù)留的大小，大小必須包含該庫(kù)代碼量和用戶代碼量（如果定義了R_FCL_HANDLER_CALL_USER ）；

/* This array reserves the copy area in the device RAM */
#define FCL_RAM_EXECUTION_AREA_SIZE 0x8000
R_FCL_NOINIT uint8_t FCL_Copy_area[FCL_RAM_EXECUTION_AREA_SIZE];

R_FCL_DATA.bss：FCL內(nèi)部運(yùn)行數(shù)據(jù)段；

在CS+環(huán)境下，F(xiàn)CL編譯后會(huì)出現(xiàn)3個(gè)對(duì)齊失配警告，請(qǐng)忽略。

W0561322:Section alignment mismatch : "R_FCL_CODE_USR.text"
W0561322:Section alignment mismatch : "R_FCL_CODE_RAM.text"
W0561322:Section alignment mismatch : "R_FCL_CODE_ROMRAM.text"

第4步：修改fcl_cfg.h文件。

#define R_FCL_COMMAND_EXECUTION_MODE    R_FCL_HANDLER_CALL_USER
//修改成
#define R_FCL_COMMAND_EXECUTION_MODE    R_FCL_HANDLER_CALL_INTERNAL

R_FCL_HANDLER_CALL_USER（user mode）：user模式，用戶代碼運(yùn)行在RAM區(qū)，在自編程命令執(zhí)行期間，可以運(yùn)行用戶代碼，用戶可以輪詢庫(kù)的運(yùn)行狀態(tài)。需要消耗一定的RAM空間；

R_FCL_HANDLER_CALL_INTERNAL （internal mode）：internal模式，不需要輪詢庫(kù)的狀態(tài)，在自編程命令執(zhí)行期間沒(méi)有狀態(tài)值的返回，直到命令執(zhí)行結(jié)束。消耗RAM空間小。

第5步：修改fcl_descriptor.h文件。

#define FCL_CPU_FREQUENCY_MHZ  (240)                          /*!< CPU frequency in MHz */
#define FCL_AUTHENTICATION_ID {0xFFFFFFFF, 
                               0xFFFFFFFF, 
                               0xFFFFFFFF, 
                               0xFFFFFFFF}                    /*!< 128Bit authentication ID */
#define FCL_RAM_ADDRESS        0xFEBC0000                     /*!< RAM address range blocked for FCL */

FCL_CPU_FREQUENCY_MHZ：CPU工作頻率配置，請(qǐng)不要在庫(kù)的運(yùn)行期間改變CPU的工作頻率，如果需要改變，改完后必須重新初始化FCL庫(kù)；

FCL_AUTHENTICATION_ID：如果設(shè)備設(shè)置了ID驗(yàn)證碼，需要提供相應(yīng)的ID碼，在FCL初始階段需要驗(yàn)證ID，如果ID驗(yàn)證不通過(guò)，不能成功執(zhí)行FCL命令；

FCL_RAM_ADDRESS：根據(jù)相應(yīng)的設(shè)備配置RAM起始位。

第6步：修改r_fcl_types.h文件。

#define R_FCL_NO_BFA_SWITCH


#if ((defined R_FCL_MIRROR_FCU_COPY) && (defined R_FCL_NO_FCU_COPY))
    #error "r_fcl_types.h: Invalid define for support device macro"
#elif ((defined R_FCL_MIRROR_FCU_COPY) && (defined R_FCL_NO_BFA_SWITCH))
    #error "r_fcl_types.h: Invalid define for support device macro"
#elif ((defined R_FCL_NO_FCU_COPY) && (defined R_FCL_NO_BFA_SWITCH))
    #error "r_fcl_types.h: Invalid define for support device macro"
#elif (defined R_FCL_MIRROR_FCU_COPY)
    #define R_FCL_INNER_NO_BFA_SWITCH
#elif (defined R_FCL_NO_FCU_COPY)
    #define R_FCL_INNER_NO_FCU_COPY
#elif (defined R_FCL_NO_BFA_SWITCH)
    #define R_FCL_INNER_NO_BFA_SWITCH
    #define R_FCL_INNER_NO_FCU_COPY
#endif

在FCL V2.12版本中增加了R_FCL_NO_FCU_COPY、R_FCL_MIRROR_FCU_COPY和R_FCL_NO_BFA_SWITCH預(yù)編譯配置選項(xiàng)。

在執(zhí)行FCL庫(kù)環(huán)境準(zhǔn)備命令時(shí)，為了從MCU內(nèi)部固件讀取數(shù)據(jù)，需要開(kāi)關(guān)CodeFlash幾次。有些設(shè)備需要更少的開(kāi)關(guān)來(lái)完成這個(gè)準(zhǔn)備工作，需要定義R_FCL_NO_BFA_SWITCH 宏；

R_FCL_NO_BFA_SWITCH 宏和R_FCL_NO_FCU_COPY、R_FCL_MIRROR_FCU_COPY 不能同時(shí)被定義。

預(yù)編譯目標(biāo)設(shè)備所需的定義如下表所示：

1.2、使用FCL庫(kù)

2FDL庫(kù)

2.1、配置FDL庫(kù)

第1步：下載FDL庫(kù)（點(diǎn)擊閱讀原文查看）。

FDL庫(kù)官網(wǎng)地址：https://www.renesas.cn/cn/en/software-tool/data-flash-libraries#download

RH850 FDL庫(kù)與用戶手冊(cè)地址：https://www.renesas.cn/cn/en/products/microcontrollers-microprocessors/rh850-automotive-mcus/rh850f1km-s4-high-end-automotive-microcontrollers-ideal-body-applications/design-support#hardware_tools

第2步：安裝FDL庫(kù)。

安裝完成后可見(jiàn)官方庫(kù)文件和用戶使用文件兩部分：

第3步：將官方庫(kù)文件和對(duì)應(yīng)的用戶使用文件添加到自己的工程后，在CS+工程中的添加FDL需要的代碼段，如下圖所示：

注意：

FDL庫(kù)的代碼段請(qǐng)按照如圖樣例1設(shè)置，位置可以任意，但不要插在FCL代碼的中間；

R_FDL_Data.bss：FCL內(nèi)部運(yùn)行變量數(shù)據(jù)段；

R_FDL_CodeRam.bss: 在執(zhí)行FDL環(huán)境準(zhǔn)備期間，Code Flash不可用，需要從RAM中運(yùn)行代碼。

第4步：修改r_fdl.h文件。

#define R_FDL_NO_BFA_SWITCH


/* Global compiler definition */
#if ((defined R_FDL_MIRROR_FCU_COPY) && (defined R_FDL_NO_FCU_COPY))
    #error "r_fdl.h: Invalid define for support device macro"
#elif ((defined R_FDL_MIRROR_FCU_COPY) && (defined R_FDL_NO_BFA_SWITCH))
    #error "r_fdl.h: Invalid define for support device macro"
#elif ((defined R_FDL_NO_FCU_COPY) && (defined R_FDL_NO_BFA_SWITCH))
    #error "r_fdl.h: Invalid define for support device macro"
#elif (defined R_FDL_MIRROR_FCU_COPY)
    #define R_FDL_INNER_NO_BFA_SWITCH
#elif (defined R_FDL_NO_FCU_COPY)
    #define R_FDL_INNER_NO_FCU_COPY
#elif (defined R_FDL_NO_BFA_SWITCH)
    #define R_FDL_INNER_NO_BFA_SWITCH
    #define R_FDL_INNER_NO_FCU_COPY
#endif

在FDL V2.12版本中增加了R_FDL_NO_FCU_COPY, R_FDL_MIRROR_FCU_COPY和R_FDL_NO_BFA_SWITCH預(yù)編譯配置選項(xiàng)。

在執(zhí)行FDL庫(kù)初始化時(shí)，為了從MCU內(nèi)部拷貝固件，需要在固件區(qū)和用戶區(qū)來(lái)回切換幾次，需要定義宏R_FDL_NO_BFA_SWITCH 。有些設(shè)備不需要拷貝固件（比如RH850/D1M1A），需要定義R_FDL_NO_FCU_COPY宏。

不要同時(shí)定義R_FDL_NO_BFA_SWITCH和R_FDL_NO_FCU_COPY, R_FDL_MIRROR_FCU_COPY 。

預(yù)編譯目標(biāo)設(shè)備所需的定義如下表所示：

第5步：修改fdl_descriptor.h文件。

/* The Flash programming hardware is provided with a clock, derived from the CPU subsystem frequency. Check that 
       the frequency is correct as this has an impact on the programming quality and performance! */
    #define CPU_FREQUENCY_MHZ       (240)                           /**< CPU frequency in MHz */


    /*****************************************************************************************************************
     *  Important definitions for run-time configuration of the FDL: 
     *   - EEL/FDL Pool -
     *****************************************************************************************************************/
    /* The physical erase unit of the Data Flash is 64Byte. 
       The Renesas EEL works with a ring buffer consisting of ring buffer (virtual) blocks that merge a certain number 
       of physical blocks.
       E.g. virtual block size of 2kB equals 32 physical blocks of 64Bytes --> EEL_VIRTUALBLOCKSIZE = 32
            virtual block size of 4kB equals 64 physical blocks of 64Bytes --> EEL_VIRTUALBLOCKSIZE = 64


       Note: If the Renesas EEL is not used, an alignment is not necessary "EEL_VIRTUALBLOCKSIZE" need not be defined 
       and the pools start and size definitions can be set free to the application needs */
    #define EEL_VIRTUALBLOCKSIZE    (64u)


    #define FDL_POOL_SIZE           (16u * EEL_VIRTUALBLOCKSIZE)    /**< Number of Data Flash blocks, accessible by
                                                                         the FDL. Typically it is the complete
                                                                         no. of available Data Flash blocks */
    #define EEL_POOL_START          (1u * EEL_VIRTUALBLOCKSIZE)     /**< 1st block of the EEL pool */
    #define EEL_POOL_SIZE           (6u * EEL_VIRTUALBLOCKSIZE)     /**< no. of blocks for the EEL pool */

CPU_FREQUENCY_MHZ：CPU工作頻率配置，請(qǐng)不要在庫(kù)的運(yùn)行期間改變CPU的工作頻率，如果需要改變，改變后必須重新初始化FDL庫(kù)；

EEL_VIRTUALBLOCKSIZE虛擬塊定：Data Flash物理塊的大小為64Bytes，在EEL(EE2PROM Emulation Library)庫(kù)中，需要合并一定數(shù)量的物理塊虛擬成一個(gè)虛擬塊作為EEL的緩沖區(qū)，用戶可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用定義虛擬塊的大?。?/p>

如果沒(méi)有使用EEL，設(shè)EEL_VIRTUALBLOCKSIZE = 0。如果使用EEL，例如要定義2KB的虛擬塊，則需要32塊64B的物理塊組成，那么設(shè)EEL_VIRTUALBLOCKSIZE = 32。

FDL_POOL_SIZE ：設(shè)備Data Flash的物理塊的數(shù)量；

EEL_POOL_START、EEL_POOL_SIZE：EEL池的起始?jí)K和大小定義。

如果沒(méi)有使用EEL，設(shè)EEL_POOL_START = 0， EEL_POOL_SIZE = 0；

如果使用EEL，例如，EEL_POOL_START = 0u * EEL_VIRTUALBLOCKSIZE、EEL_POOL_SIZE = 5 * EEL_VIRTUALBLOCKSIZE。

2.2、使用FDL庫(kù)

3EEL庫(kù)

FDL和EEL都是操作Data Flash Memory，EEL依托于FDL，在FDL庫(kù)中已經(jīng)講解了使用EEL的方法。EEL和FDL關(guān)系如下圖所示：

EEL PooL：EEL Pool為EEL提供存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和管理信息；

User PooL：所有不是EEL Pool分配的FDL Pool空間都可由用戶應(yīng)用程序自由使用，因此稱為User PooL。

審核編輯：湯梓紅