1、 3.11 Flash編程主要內容 嵌入式系統中存儲器介紹 嵌入式系統中常用存儲器分類 Flash 存儲器介紹 變量的物理存儲 MSP430存儲器介紹 Flash 存儲器讀寫操作 Flash 存儲器分段結構 Flash 存儲器寄存器嵌入式系統中常用存儲器分類RAM 存儲器掉電后數據丟失靜態RAM（SRAM）動態RAM（DRAM）ROM 存儲器掉電后數據不會丟失PROMEPROMEEPROMFlash存儲器電擦寫、讀寫速度快，掉電后數據不會丟失NandFlashNorFlashFlash特點在對Flash存儲器進行寫操作時，可以以字節或字為單位進行寫操作，但對Flash存儲器進行擦除操作時，必須

2、以段為單位進行擦除。換句話說，即使要改變存儲器中某個地址處的字節內容，也必須首先將該字節所在的段先擦除，然后再將該地址的字節內容寫入，由于擦除操作會擦掉整段的內容，所以建議將有用的內容先保存到RAM中，然后再進行擦除操作。擦除后Flash存儲器的值為邏輯1。每一位可以單獨通過編程，從1變到0，但是要將其重新編程從0到1需要擦除操作。 變量的物理存儲 全局變量或常量放在Flash里，局部變量放在RAM區域中，程序段放在flash中，程序開始運行時，放到RAM中運行，從flash的主存儲區第一段開放存放程序和全局變量，這個存放位置是可以設定的，所以想利用Flash空間進行讀寫時，必須繞開操作程序存

3、儲段。MSP430 Flash存儲器特征 內部的編程電壓發生器 可字節、字（2個字節）、 長字（4個字節）編程 超低功耗運作 段擦除、扇區擦除和全部擦除 邊沿0、邊沿1讀模式 在程序運行時對別的塊進行擦除操作。 FLASH模塊邏輯圖模塊邏輯圖FLASH結構 Flash存儲器分為主存儲區、信息存儲區和引導加載存儲器（BSL）。 每個主存儲區段大小為512 個字節。 有四個信息存儲段，A到D。每個信息存儲段包含128個字節，并且可以單獨擦除。 引導加載存儲器（BSL）包含4個段，A到D。每個引導加載段有512個字節，并且可以單獨擦除。通過引導加載程序（BSL）對FLASH存儲器編程 每個MSP43

4、0 Flash型芯片都包含一個引導加載區（BSL）。BSL允許用戶使 用UART串行接口對Flash存儲器或RAM進行讀取或編程操作。用戶自定義的 256 位口令可以保護通過BSL對Flash 存儲器的訪問。MSP430F663x系列單片機的存儲器結構圖Flash特性 (1/2) Flash存儲器通過BLKWRT，WRT，MERAS和ERASE 位選擇寫入/擦除模式： 字節/字/長字（32位）寫入 塊寫入 段擦除 扇區擦除（針對主存儲區） 主存擦除（所有的主存儲扇區） 當擦除扇區時讀（除了從當前的扇區讀） Flash特性 (2/2)MERASERASE擦除模式 0 1 段擦除 10空寫地址選擇

5、的扇區擦除（一個扇區） 11主存擦除（所有的存儲扇區，信息存儲區A到D以及引導裝載段A到D不被擦除） 從Flash存儲區啟動擦除操作 從RAM區啟動擦除操作 Flash存儲器寫操作 可以通過WRT和BLKWRT位來選擇寫模式從FLASH存儲器中啟動字/字節寫入從RAM區中啟動字/字節寫入從FLASH存儲器中啟動長字寫入 從RAM區啟動長字寫入Flash存儲寄存器寄存器名稱縮寫訪問初始狀態偏移地址Flash存儲控制寄存器1 FCTL1讀/寫9600h0000hFlash存儲控制寄存器3FCTL3讀/寫9658h0004hFlash存儲控制寄存器4FCTL4 讀/寫9600h0006h中斷使能1

6、IE1 讀/寫0000h000Ah中斷標志1IFG1 讀/寫0000h 000Ch MSP430F5xx6xx系列單片機的Flash存儲寄存器如下表所列。基地址可以在具體芯片的數據手冊里面找到，下表給出偏移地址。 配置和訪問Flash存儲控制器 FCTLx寄存器是一個16位的，具有密碼保護的讀/寫寄存器。讀或寫訪問時必須使用字指令，寫操作時高字節內必須包括寫入密碼0A5h。對任何FCTLx寄存器寫入0A5h以外的其他值，將引起密鑰錯誤，KEYV標志將置位，產生一個PUC系統復位。讀取任何FCTLx寄存器高字節的結果為096h。 在擦除或字節/字/雙字寫入操作期間，對FCTL1的寫操作都是非法操

7、作，ACCVIFG將置位。在塊寫入模式下，WAIT = 1 時，允許對FCTL1進行寫操作，但是當WAIT = 0 時，對FCTL1的寫操作為非法操作，ACCVIFG置位。 當BUSY = 1 時，對FCTL2的任何寫入操作是非法操作。 當BUSY = 1 時，可以讀FCTLx寄存器。讀操作不會產生非法訪問。 寫入或者擦除期間訪問Flash存儲器 當BUSY = 1時，從RAM區啟動寫入或擦除操作，CPU可能不會在任何Flash 位置進行寫操作。否則，將發生非法訪問，ACCVIFG位置位，結果不可預料。 當寫操作從Flash存儲器內啟動時，在寫周期完成后（BUSY = 0）,CPU將繼續取下一

8、指令。 當寫操作完成且BUSY = 0 時，Flash控制器才允許CPU取出操作代碼，繼續執行代碼。位1514131211109 8功能FRKEY 讀密碼是96h,寫時必須為A5h FLASH控制寄存器1 （FCTL1）位76543210功能BLKWRWRTSWRT保留保留MERASERASE 保留 0 1 字節/字寫 1 0 長字寫 1 1 長字塊寫 位1514131211109 8功能FRKEY 讀密碼是96h,寫時必須為A5h FLASH控制寄存器1 （FCTL1）位76543210功能BLKWRWRTSWRT保留保留MERASERASE 保留 智能寫位。假如該位置位，編程時間會縮短了。

9、編程質量必須由邊沿讀模式檢查確認。 位1514131211109 8功能FRKEY 讀密碼是96h,寫時必須為A5h FLASH控制寄存器1 （FCTL1）位76543210功能BLKWRWRTSWRT保留保留MERASERASE 保留 沒有擦除操作 0 0 段擦除 0 1 扇區擦除 1 0 全部擦除（包括主FLASH和信息段） 1 1 位1514131211109 8功能FRKEY 讀密碼是96h,寫時必須為A5h FLASH控制寄存器3 （FCTL3）位76543210功能保留LOCKA保留 LOCKWAITACCVIFKEYV BUSY鎖信息A段。對該位寫1能改變該位狀態。寫0無效。 0

10、 信息A、B、C、D、被解鎖。 1 信息A段被寫保護。 位1514131211109 8功能FRKEY 讀密碼是96h,寫時必須為A5h FLASH控制寄存器3 （FCTL3）位76543210功能保留LOCKA保留 LOCKWAITACCVIFKEYV BUSY0 解鎖 1 鎖定鎖。該位對FLASH的寫和擦除操作進行解鎖。該位可以字/字節寫的任意時刻置位。在快寫模式中，當BLKWRT=WAIT=1，LOCK置位的話，BLKWRT和WAIT會立即復位，該模式正常終止。 位1514131211109 8功能FRKEY 讀密碼是96h,寫時必須為A5h FLASH控制寄存器3 （FCTL3）位76

11、543210功能保留LOCKA保留 LOCKWAITACCVIFKEYV BUSY 非法訪問中斷標志 1 沒有中斷產生 2 中斷產生 位1514131211109 8功能FRKEY 讀密碼是96h,寫時必須為A5h FLASH控制寄存器3 （FCTL3）位76543210功能保留LOCKA保留 LOCKWAITACCVIFKEYV BUSY FCTLx密碼寫入正確 0 FCTLx密碼寫入不正確 1 Flash安全鍵值出錯。該位指示了一個不正確的FCTLx安全鍵值被寫入到flash控制寄存器中，KEYV會置位。并觸發PUC。KEYV位必須被軟件復位。 位1514131211109 8功能FRKE

12、Y 讀密碼是96h,寫時必須為A5h FLASH控制寄存器3 （FCTL3）位76543210功能保留LOCKA保留 LOCKWAITACCVIFKEYV BUSY 不忙 0 忙 1 忙標志位。該位指示是否Flash正忙于當前的擦除或者編程。 位1514131211109 8功能FRKEY 讀密碼是96h,寫時必須為A5h FLASH控制寄存器4 （FCTL4）位76543210功能LOCKINFO保留MRG1MRG0保留VPE 信息段鎖定。如果該位置位，信息存儲區不能在段擦除模式下擦除，也不能夠被寫入。位1514131211109 8功能FRKEY 讀密碼是96h,寫時必須為A5h FLAS

13、H控制寄存器4 （FCTL4）位76543210功能LOCKINFO保留MRG1MRG0保留VPE 0 邊沿1讀模式禁止 1 邊沿1讀模式使能 邊沿讀1模式。該位使能邊沿讀1模式。僅僅當從Flash存儲區讀時，邊沿讀1位才是有效的。在存取周期內，邊沿模式自動關閉。如果MRG1和MRG0都置位，則MRG1有效MRG0被忽略。 位1514131211109 8功能FRKEY 讀密碼是96h,寫時必須為A5h FLASH控制寄存器4 （FCTL4）位76543210功能LOCKINFO保留MRG1MRG0保留VPE 0 邊沿0讀模式禁止 1 邊沿0讀模式使能 邊沿讀0模式。該位使能邊沿讀0模式。僅僅

14、當從Flash存儲區讀時，邊沿讀0位才是有效的。在存取周期內，邊沿模式自動關閉。如果MRG1和MRG0都置位，則MRG1有效，MRG0被忽略。 位1514131211109 8功能FRKEY 讀密碼是96h,寫時必須為A5h FLASH控制寄存器4 （FCTL4）位76543210功能LOCKINFO保留MRG1MRG0保留VPE 編程錯誤期間變化的電壓。該位被軟件置位，只能被軟件清除。如果在編程期間DVCC改變很大，該位置位指示一個無效的結果。如果VPE置位，則ACCVIFG位置位。 位1514131211109 8功能FRKEY 讀密碼是96h,寫時必須為A5h FLASH控制寄存器4 （

15、FCTL4）位76543210功能LOCKINFO保留MRG1MRG0保留VPE 信息段鎖定。如果該位置位，信息存儲區不能在段擦除模式下擦除，也不能夠被寫入。示例1 實現對SegD進行擦除和寫入數據操作，將value值寫入SegD的指定地址。 本實驗用兩種編程方式實現： 直接操作寄存器 使用官方庫函數driverlib示例1：操作寄存器void main(void) / 初始化FLASH信息段SegD的指針，該指針指向Flash地址0 x1800 unsigned long * FLASH_ptrD = (unsigned long *) 0 x1800; unsigned long valu

16、e = 0 x12345678; WDTCTL = WDTPW+WDTHOLD; / 關閉看門狗 While(FCTL3 & BUSY); / 判斷是否處于忙碌狀態 FCTL3 = FWKEY; / 清除LOCK標志 FCTL1 = FWKEY+ERASE; / 置位ERASE位，選擇段擦除 *FLASH_ptrD = 0; / 空寫操作，地址可以為段范圍內的任意值 FCTL1 = FWKEY+BLKWRT; / 寫允許，長字 *FLASH_ptrD = value; / 寫FLASH While(FCTL3 & BUSY); / 判斷是否處于忙碌狀態 FCTL1 = FWKE

17、Y; / 清除WRT位 FCTL3 = FWKEY+LOCK; / 置位LOCK標志 示例1：庫函數編程（1/2）/ 初始化FLASH信息段SegD的指針，該指針指向Flash地址0 x1800，可以試試把0 x1800改成0 x18000unsigned long * FLASH_ptrD = (unsigned long *) 0 x1800;unsigned long value = 0 x12345678;void main (void) unsigned int status; / 關閉看門狗定時器 WDT_hold(_MSP430_BASEADDRESS_WDT_A_); 示例1：

18、庫函數編程（2/2） / 擦除FLASH Info D段do Flash_segmentErase( _MSP430_BASEADDRESS_FLASH_, (unsigned int *)FLASH_ptrD ); status = Flash_eraseCheck( _MSP430_BASEADDRESS_FLASH_, (unsigned int *)FLASH_ptrD, 128 ); while (status = STATUS_FAIL);/ 寫FLASH長字Flash_write32( _MSP430_BASEADDRESS_FLASH_, &value, (unsigned long *)(FLASH_ptrD), 1 );示例2 (1/2) 實現不同Seg之間的數據拷貝，首先把遞增的數據寫入SegC，然后實現將SegC的數據拷貝至SegD。 本實驗用兩種編程方式實現： 直接操作寄存器 使用官方庫函數driverlib示例2 (2/2)#define NumToWrite 128/ 初始化FLASH信息段SegC與SegD的指針uint8_t *FLASH_ptrC = (uint8_