編譯可在QSPI Flash上運(yùn)行的程序

引言

在前文中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)能夠在 MDK 平臺(tái)進(jìn)行下載代碼到 QSPI Flash 中的下載算法，以及一個(gè)能跳轉(zhuǎn)執(zhí)行應(yīng)用程序的 2nd Bootloader，但若想將代碼下載到 QSPI Flash上并運(yùn)行，仍需對(duì)所需執(zhí)行的代碼文件進(jìn)行少量的修改，使其能夠在 QSPI Flash 上運(yùn)行。

修改Linker文件

本文將 MindSDK 的 PLUS-F5270 hello_world 樣例工程作為所需執(zhí)行的文件，可通過(guò) MindSDK 官網(wǎng) 獲取該樣例，如圖 1 所示。

圖1 通過(guò)官網(wǎng)獲取 MindSDK PLUS-F5270 hello_world樣例工程

打開(kāi) hello_world 樣例工程，在Options for Target選項(xiàng)的Linker頁(yè)面下，找到 Scatter File 選項(xiàng)，該選項(xiàng)中內(nèi)容為 Linker 所使用的 Scatter File 文件路徑，點(diǎn)擊該選項(xiàng)右側(cè)的 Edit ，此時(shí)樣例工程中會(huì)彈出對(duì)應(yīng)的 Scatter File 文件界面，如圖 2 所示。

圖2 打開(kāi)scatter file文件界面

在彈出的 mm32f5277e_flash.scf 文件中，需要根據(jù) QSPI 的存儲(chǔ)器映像配置 __ROM_BASE 的數(shù)值，QSPI 外設(shè)的基礎(chǔ)地址為 0x90000000，這個(gè)地址值來(lái)自于微控制器的用戶手冊(cè)的 “地址映射” 章節(jié)，如圖 3 所示。因此，__ROM_BASE的數(shù)值應(yīng)該為 0x90000000。

圖3 QSPI 外設(shè)的存儲(chǔ)器映像編址范圍

QSPI Flash 的大小為8MB，其中 8MB = 8 * 1024 *1024 = 8388608，換算為 16 進(jìn)制是 0x00800000，因此，__ROM_SIZE 的數(shù)值應(yīng)該為 0x00800000。

Scatter File文件的內(nèi)容修改如下：

...
/*---------------------FlashConfiguration----------------------------------
;FlashConfiguration
;FlashBaseAddress<0x0-0xFFFFFFFF:8>
;FlashSize(inBytes)<0x0-0xFFFFFFFF:8>
;
*----------------------------------------------------------------------------*/
#define__ROM_BASE0x90000000
#define__ROM_SIZE0x00800000
...

修改源代碼

在配置好 Linker 所需的 Scatter File 文件后，需要對(duì)將要執(zhí)行的文件進(jìn)行檢查，去除可能會(huì)影響到 QSPI Flash 運(yùn)行的代碼，需要檢查的點(diǎn)如下：

檢查時(shí)鐘初始化部分：

是否存在復(fù)位 QSPI 模塊的時(shí)鐘或復(fù)位 QSPI 所使用的 GPIO 引腳時(shí)鐘的情況

若存在復(fù)位 QSPI 模塊，則處理器將無(wú)法從 QSPI Flash 中讀取下一個(gè)要執(zhí)行的指令。

若存在復(fù)位 QSPI 使用引腳的時(shí)鐘，則運(yùn)行到引腳時(shí)鐘復(fù)位后，GPIO 復(fù)位，引腳不再作為 QSPI 的接口，因此將會(huì)影響到 QSPI 與 QSPI Flash 之間的通信。

在 “hello_world” 工程中，以上代碼可能會(huì)出現(xiàn)在 board 目錄下的 “clock_init.c” 中。

檢查引腳初始化部分：

是否占用 QSPI 所使用的引腳

若引腳初始化時(shí)，占用 QSPI 所需引腳，將會(huì)影響與 QSPI Flash 的通信

在 “hello_world” 工程中，以上代碼可能會(huì)出現(xiàn)在 board 目錄下的 “pin_init.c” 中。

不能出現(xiàn)以間接模式操作 QSPI Flash 的代碼

若執(zhí)行間接模式操作 QSPI Flash 的代碼，會(huì)中斷直接讀模式，而直接讀模式是執(zhí)行存儲(chǔ)在 QSPI Flash 的應(yīng)用程序的基礎(chǔ)，因此，執(zhí)行間接模式操作 QSPI Flash 的代碼會(huì)使應(yīng)用程序跑飛。

在 “hello_world” 工程中，沒(méi)有執(zhí)行間接模式操作 QSPI Flash 的代碼。

添加下載算法到可執(zhí)行文件

該可執(zhí)行樣例最終將在 QSPI Flash 中存儲(chǔ)并運(yùn)行，因此，需要添加根據(jù)實(shí)際所使用的 QSPI Flash芯片而配置的下載算法到樣例工程中，以幫助調(diào)試器將指定位置的數(shù)據(jù)寫(xiě)入 Flash。

以配置完成的 PLUS-F5270 hello_world 樣例工程為例，打開(kāi) Options for Target 的 Debug 頁(yè)面，選擇 Settings 選項(xiàng)進(jìn)入 Cortex Jlink/JTrace Target Driver Setup 頁(yè)面的 Flash Download ，選擇 Add 選項(xiàng)，進(jìn)入下載算法選擇列表，選擇前文中設(shè)置好的 MM32F5270 QSPI FlashLoader 下載算法，點(diǎn)擊 Add 進(jìn)行添加，如圖 4 所示。

圖4 添加下載算法到可執(zhí)行文件中

此處需注意，若下載算法的大小大于Flash Download中RAM for Algorithm的Size選項(xiàng)中的大小，會(huì)導(dǎo)致在下載時(shí)出現(xiàn) "Cannot Load Flash Programming Algorithm" 的問(wèn)題，此時(shí)需適當(dāng)將Size的大小調(diào)大一些，本文中設(shè)置Size為 0x2000。

驗(yàn)證

配置完成在 QSPI Flash 上運(yùn)行的可執(zhí)行文件后，可嘗試使用下載算法將整個(gè)工程下載到 QSPI Flash 中并使用 2nd Bootloader 執(zhí)行這個(gè)工程。

先將前文中實(shí)現(xiàn)運(yùn)行在片內(nèi) Flash 的 2nd Bootloader 下載到 PLUS-F5270 開(kāi)發(fā)板中，再將已經(jīng)配置好的添加了下載算法的 hello_world 樣例工程下載到開(kāi)發(fā)板中的 QSPI Flash 中。下載成功后復(fù)位微控制器，通過(guò)串口調(diào)試器可看到輸出字符 "hello_world"。

圖5 使用QSPI Flash的hello_world樣例工程運(yùn)行結(jié)果

在調(diào)試模式下，可以從 Disassemby 窗口觀察到進(jìn)入main函數(shù)后地址處于 0x90000950，屬于 QSPI Flash 的范圍內(nèi)，由此可見(jiàn)，整個(gè) hello_world 下載到 QSPI Flash中并且正確運(yùn)行。

圖6 通過(guò)調(diào)試查看樣例起始地址

至此，已經(jīng)驗(yàn)證了下載算法可用， 2nd Bootloader 可用，修改后的樣例工程也可用。

但仍需驗(yàn)證下中斷是否可用，本文修改 hello_world 工程，驗(yàn)證 SysTick_Handler() 能否正確執(zhí)行。

volatileuint32_tsystime=0u;

intmain(void)
{
uint8_tch;

BOARD_Init();

printf("hello,world
");

SysTick_Config(CLOCK_SYSTICK_FREQ/1000u);

while(1)
{
if(systime>1000)
{
systime=0;
putchar('*');
}
}
}

voidSysTick_Handler()
{
systime++;
}

將修改后的樣例工程下載并運(yùn)行在 QSPI Flash 上，其結(jié)果如圖 7 所示。

圖7 驗(yàn)證SysTick中斷可用的樣例結(jié)果

至此，也驗(yàn)證了中斷也可正確執(zhí)行。

總結(jié)

為了編譯可在QSPI Flash上運(yùn)行的可執(zhí)行文件，需要作出以下兩件事：

修改 Linker 文件，將 ROM 的位置和大小修改為 QSPI Flash 的映射地址和大小

修改源代碼中所有可能會(huì)影響訪問(wèn)QSPI Flash的代碼，例如 GPIO 的配置，時(shí)鐘的配置等

可以發(fā)現(xiàn)編譯可在 QSPI Flash上運(yùn)行的可執(zhí)行文件并不難，因此可以輕松將應(yīng)用程序遷移到 QSPI Flash 里。

審核編輯：湯梓紅