【GD32F303紅楓派開發(fā)板使用手冊(cè)】第五講 FMC-片內(nèi)Flash擦寫讀實(shí)驗(yàn)

5.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

通過本實(shí)驗(yàn)主要學(xué)習(xí)以下內(nèi)容：

• FMC控制器原理；
• FMC擦寫讀操作；

5.2實(shí)驗(yàn)原理

5.2.1FMC控制器原理

FMC即Flash控制器，其提供了片上Flash操作所需要的所有功能，在GD32F303系列MCU中，F(xiàn)lash前256K字節(jié)空間內(nèi)，CPU執(zhí)行指令零等待，具有相同主頻下最快的代碼執(zhí)行效率。FMC也提供了頁擦除，整片擦除，以及32位整字/16位半字/位編程等閃存操作。GD32F303系列MCU支持最大3M Flash空間，可以提供業(yè)內(nèi)最大Flash的相關(guān)產(chǎn)品。

GD32F303系列MCU的Flash結(jié)構(gòu)如下圖所示。由該圖可知，GD32F303系列MCU可以支持最大3M的Flash空間，前256頁為2KB每頁，共512KB空間，后面的空間為4KB每頁，信息塊為存儲(chǔ)內(nèi)部出廠BOOTLOADER，中容量的GD32F303系列產(chǎn)品空間為2KB，大容量的GD32F303系列產(chǎn)品空間為6KB，互聯(lián)型的GD32F305/307系列產(chǎn)品空間為18KB，主要是由于不同的產(chǎn)品所支持的ISP燒錄接口不同，所需要的代碼空間也會(huì)有差別。可選字節(jié)塊存儲(chǔ)的是選項(xiàng)字節(jié)，其空間大小為16個(gè)字節(jié)，地址范圍為0x1FFFF800-0x1FFFF80F，本章主要講解FMC的操作，有關(guān)選項(xiàng)字節(jié)操作可以參考選項(xiàng)字節(jié)操作實(shí)驗(yàn)。

下面為各位讀者介紹Flash擦寫讀的相關(guān)操作。

5.2.2Flash擦除操作原理

Flash擦除可分為頁擦除以及整片擦除，如下圖所示，頁擦除時(shí)間典型值為48ms，256KB Flash的塊擦除時(shí)間典型值為2S。

有關(guān)Flash的相關(guān)操作均在gd32f30x_fmc.c中實(shí)現(xiàn)，下面介紹下擦除實(shí)現(xiàn)的函數(shù)，如下表所示。

5.2.4Flash讀取操作原理

Flash讀取可以采用直接尋址的方式進(jìn)行操作，具體可參考以下示例代碼。

C uint32_t read_data; read_data = *(uint32_t *)0x08001000;

5.3硬件設(shè)計(jì)

本例程不涉及硬件電路。

5.4代碼解析

5.4.1Flash寫入16bit雙字節(jié)函數(shù)

Flash寫入雙字節(jié)操作函數(shù)如下所示，寫入的過程主要分為擦寫兩個(gè)操作，由于Flash特有特性，需要先擦除才可以寫入，因而需要確保寫入地址的初識(shí)數(shù)據(jù)為0xFF。另外GD32F303具有雙bank，且不同bank的頁大小具有差異，本函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)地址識(shí)別對(duì)應(yīng)頁并進(jìn)行擦除的功能，使用上非常方便，使用者只需要關(guān)心擦寫的起始地址以及數(shù)據(jù)和長度即可，擦寫的位置函數(shù)中會(huì)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

C void fmc_write_data_16b(uint32_t write_start_addr, uint16_t *data_buf, uint16_t data_lengh) { uint32_t write_addr,erase_addr; uint16_t data_write_num=0; int16_t data_earse_num; /* 解鎖FMC */ fmc_unlock(); /* 清除BANK0和BANK1的錯(cuò)誤標(biāo)志 */ fmc_flag_clear(FMC_FLAG_BANK0_PGERR|FMC_FLAG_BANK0_WPERR|FMC_FLAG_BANK0_END); fmc_flag_clear(FMC_FLAG_BANK1_PGERR|FMC_FLAG_BANK1_WPERR|FMC_FLAG_BANK1_END); erase_addr = write_start_addr; data_earse_num = data_lengh; /* 若寫入起始地址加上總長*2小于0x08080000，說明需要擦寫的數(shù)據(jù)均在BANK0，頁大小為2K/頁 */ if((write_start_addr+data_lengh*2)<0x08080000) { /* 若寫入地址為頁起始地址 */ if(write_start_addr%2048 == 0) { for(;data_earse_num>0;) { fmc_page_erase(erase_addr); erase_addr+=2048; data_earse_num-=1024; } /*若寫入地址不是頁起始地址*/ }else{ for(;(data_earse_num>0||erase_addr>=write_start_addr+data_lengh*2);) { fmc_page_erase(erase_addr); erase_addr+=2048; data_earse_num-=1024; } } /* 若寫入地址加上寫入長度*2大于0x08080000，說明擦寫的數(shù)據(jù)可能跨BANK或者均在BANK1，頁大小有差別 */ }else{ /* 如果起始地址小于0x08080000，說明跨BANK */ if(write_start_addr<0x08080000) { /* 首先擦除BANK0部分所需頁 */ for(;erase_addr<0x08080000;) { fmc_page_erase(erase_addr); erase_addr+=2048; } /* 然后擦除BANK1部分所需頁 */ erase_addr = 0x08080000; for(;erase_addr<=write_start_addr+data_lengh*2;) { fmc_page_erase(erase_addr); erase_addr+=4096; } }else{ /*若寫入地址大于等于0x08080000,說明均在BANK1，頁大小為4K/頁*/ if(write_start_addr%4096 == 0) /* 若寫入地址為頁起始地址 */ { for(;data_earse_num>0;) { fmc_page_erase(erase_addr); erase_addr+=4096; data_earse_num-=2048; } }else{ /*若寫入地址不是頁起始地址*/ for(;(data_earse_num>0||erase_addr>=write_start_addr+data_lengh*2);) { fmc_page_erase(erase_addr); erase_addr+=4096; data_earse_num-=2048; } } } } /* 寫入數(shù)據(jù) */ write_addr = write_start_addr; for(data_write_num = 0; data_write_num

5.4.2Flash讀取數(shù)據(jù)函數(shù)

Flash讀取數(shù)據(jù)函數(shù)如下所示，采用直接尋址的方式，讀取雙字節(jié)數(shù)據(jù)。

C uint16_t fmc_read_data_16b(uint32_t write_read_addr) { return *(uint16_t *)write_read_addr; }

5.4.3主函數(shù)

主函數(shù)如下所示，通過該函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)flash起始地址為0x08001000的前20個(gè)字節(jié)擦寫以及讀取的驗(yàn)證。

C int main(void) { uint16_t read_num =0; uint8_t i_num; bsp_led_group_init(); fmc_write_data_16b(WRITE_START_ADDR,write_data,10); for(read_num=0;read_num<10;read_num++) { read_data[read_num] = fmc_read_data_16b(WRITE_START_ADDR+read_num*2); } for(i_num=0;i_num<10;i_num++) { if(read_data[i_num]!=write_data[i_num]) { bsp_led_on(&LED0); }else{ bsp_led_on(&LED1); } } while (1) { } }

5.5實(shí)驗(yàn)結(jié)果

將本實(shí)驗(yàn)燒錄到紅楓派實(shí)驗(yàn)板中，運(yùn)行后可以觀察到LED1常亮，表明擦寫以及讀取實(shí)驗(yàn)正常。

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