RA2快速設(shè)計指南 [6] 存儲器

7. 存儲器

RA2 MCU支持4GB的線性地址空間，范圍為0000 0000h到FFFF FFFFh，其中可以包含程序、數(shù)據(jù)和外部存儲器總線。程序和數(shù)據(jù)存儲器共用地址空間；可使用單獨的總線分別訪問這兩個存儲器，從而提高性能并允許在同一個周期訪問程序和數(shù)據(jù)。存儲器映射中包含片上RAM、外設(shè)I/O寄存器、程序ROM、數(shù)據(jù)閃存和外部存儲器區(qū)域。

圖13. RA2A1存儲器映射

7.1 SRAM

RA2 MCU提供帶奇偶校驗位或ECC（糾錯碼）的片上高速SRAM模塊。SRAM0的前32 KB區(qū)域受ECC控制。奇偶校驗在其他區(qū)域執(zhí)行。下表列出了SRAM規(guī)范。SRAM模塊的數(shù)量和容量因產(chǎn)品而異。有關(guān)詳細(xì)信息，請參見《硬件手冊》。

圖14. RA2A1 SRAM規(guī)格

7.2 外設(shè)I/O寄存器

外設(shè)I/O寄存器塊出現(xiàn)在存儲器映射中的不同位置，具體取決于設(shè)備和當(dāng)前的工作模式。大多數(shù)外設(shè)I/O寄存器占用的地址范圍為4000 0000h到400F FFFFh。但是，位置和大小可能會因產(chǎn)品而異。有關(guān)詳細(xì)信息，請參見《硬件手冊》。有關(guān)詳細(xì)信息，可參見“I/O寄存器”附錄，也可參見每個外設(shè)功能的寄存器說明。該區(qū)域包含在所有工作模式下始終可用的寄存器。用于控制訪問閃存的閃存I/O寄存器占據(jù)兩個區(qū)域，即4000 0000h至400F FFFFh和407E 0000h至407E FFFFh。

Renesas FSP包含采用CMSIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的C頭文件，這些文件將特定器件的所有外設(shè)I/O寄存器映射到易于訪問的I/O數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

7.3 片上閃存

RA2 MCU具有兩個閃存部分：代碼閃存和數(shù)據(jù)閃存，各部分的大小和可編程周期容量因產(chǎn)品而異。閃存控制單元（FCU）控制閃存的編程和擦除。閃存應(yīng)用程序命令接口（FACI）根據(jù)指定的FACI命令控制FCU。

代碼閃存旨在存儲用戶應(yīng)用程序代碼和常量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)閃存旨在存儲可能不時更新的信息，例如配置參數(shù)、用戶設(shè)置或記錄的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)閃存區(qū)域中的編程和擦除單位遠(yuǎn)小于代碼閃存的單位。以RA2A1為例，代碼閃存以64-bit為單位進(jìn)行編程，以2-KB為單位進(jìn)行擦除；而數(shù)據(jù)閃存以8-bit為單位進(jìn)行編程，以1-KB為單位進(jìn)行擦除。單位大小因產(chǎn)品而已。具體請參見《硬件手冊》中的“數(shù)據(jù)閃存”的章節(jié)。

數(shù)據(jù)閃存和代碼閃存區(qū)域均可通過應(yīng)用程序代碼進(jìn)行編程或擦除。這樣，無需連接外部編程工具即可完成現(xiàn)場固件更新。

Renesas FSP為代碼閃存和數(shù)據(jù)閃存提供了HAL層驅(qū)動程序。

下圖給出了代碼閃存和數(shù)據(jù)閃存的規(guī)格。

圖15. RA2A1 MCU上的代碼閃存和數(shù)據(jù)閃存規(guī)范

注：代碼閃存的擦除狀態(tài)為FFh，但數(shù)據(jù)閃存的擦除狀態(tài)未定義。

7.3.1 后臺操作

RA2 MCU支持通過后臺操作訪問代碼閃存和數(shù)據(jù)閃存。這意味著當(dāng)開始執(zhí)行編程或擦除操作時，用戶可以繼續(xù)從除正在操作的存儲區(qū)以外的存儲區(qū)中執(zhí)行和訪問存儲器。例如，在對數(shù)據(jù)閃存進(jìn)行擦除或編程操作時，CPU可以從代碼閃存執(zhí)行應(yīng)用程序代碼。同樣，在對代碼閃存進(jìn)行擦除或編程操作時，CPU可以從SRAM執(zhí)行應(yīng)用程序代碼。這項規(guī)則的唯一例外是，在對代碼閃存進(jìn)行編程或擦除期間無法訪問數(shù)據(jù)閃存。

7.3.2 ID代碼保護(hù)

RA2 MCU在選項設(shè)置存儲區(qū)中有一個用作ID代碼的128位存儲器。如果此ID代碼保留為空（0xFF），則不會使能任何保護(hù)，并且可以通過引導(dǎo)模式或使用片上調(diào)試器來訪問MCU。如果設(shè)置了ID代碼，則用戶可以控制對這些模式的訪問。用戶可以選擇始終禁止連接，或者可以選擇在輸入匹配的ID代碼時允許連接。有關(guān)更多信息，請參見“OCD/串行編程ID設(shè)置寄存器（OSIS）”和“ID代碼保護(hù)”以及《RA2 MCU硬件手冊》中的相關(guān)部分。

圖16 顯示了Renesas FSP配置器提供的用于設(shè)置ID代碼保護(hù)的選項。

圖16. 使用Renesas FSP配置器為RA2A1設(shè)置ID代碼

注：必須謹(jǐn)慎處理ID代碼保護(hù)設(shè)置，以避免發(fā)生可能導(dǎo)致阻止訪問MCU的錯誤。

7.3.3 存儲器保護(hù)單元

RA2微控制器具有存儲器保護(hù)單元（MPU）。這些單元能夠保護(hù)各種MCU區(qū)域免遭非法訪問。具體選項包括允許讀寫、禁止寫入和禁止讀寫。通過在特定的存儲器地址上設(shè)置相應(yīng)的常數(shù)值可選擇這些選項之一。有關(guān)更多詳細(xì)信息，請參見《硬件手冊》中的“存儲器保護(hù)單元”部分。

圖17. 使用Renesas FSP配置器RA2A1設(shè)置MPU

注：必須謹(jǐn)慎處理MPU設(shè)置，以避免發(fā)生可能導(dǎo)致阻止訪問MCU區(qū)域的錯誤。

7.4 字節(jié)順序的限制

存儲器空間必須采用小端法才能在Cortex-M內(nèi)核上執(zhí)行代碼。