【兆易GD32H759I-EVAL】内部Flash 读写实验

尹小舟

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通过本实验主要内容：

• FMC控制器原理；

• FMC擦写读操作；

GD32H7系列的MCU FLASH存储器区域分类

高达3840KB主FLASH存储器；
高达64KB引导装载程序(boot loader)信息块存储器；
器件配置的选项字节。

FMC（Flash Memory Controller）为GD32H7XX系列MCU提供了全面的片上Flash内存管理功能：

Flash控制器（FMC）：
- FMC负责管理和控制GD32H7XX系列MCU上的Flash内存。
- 它提供了所有必要的接口和功能，用于执行Flash内存的读取、编程（写入）和擦除操作。
Flash内存大小：
- GD32H7XX系列MCU配备了高达3840KB（或3.75MB）的片上Flash内存。
- 这片内存可用于存储程序代码、常量数据或可修改的数据。
读取操作：
- Flash支持多种读取操作，包括64字节双字（即128位）、32位整字、16位半字和字节读操作。
- 这些不同的读取方式可以满足不同性能和应用需求。
编程（写入）操作：
- Flash编程支持64位双字（即8字节）和32位整字编程。
- 这意味着你可以直接写入一个完整的双字或整字到Flash内存中，而不需要单独写入每个字节。
擦除操作：
- FMC支持扇区擦除和整片擦除两种操作。
- 扇区擦除允许你选择性地擦除Flash内存中的某个特定区域，而整片擦除则会清除整个Flash内存。
代码保护区域：
- Flash内存包含专用的代码保护区域，这些区域只能执行，不能被读取或写入。
- 这种设计有助于保护存储在Flash中的程序代码免受未授权访问或篡改，从而增强了系统的安全性。
- 它也支持二次合作开发，因为开发者可以在不暴露原始代码的情况下，与其他团队或合作伙伴共享硬件平台。
其他特性：
- Flash内存可能还具有其他特性，如耐久性（可擦写次数）、读取速度、写入延迟等，这些都会影响Flash内存在具体应用中的性能和用途。

闪存包括3840KB字节主闪存，分为960个扇区，扇区大小为4KB，和64KB用于引导加载程序的信息块。主存储闪存的每个扇区都可以单独擦除。

有关Flash擦写操作均需要先解锁Flash，然后进行擦写操作，擦写完成后再进行锁Flash，注意Flash特性只能由1写0，也就是Flash需要先擦除才能写入新的数据，如果确保写入地址的数据为全0xFF，也可以直接写入。读取Flash数据可以采取直接寻址的方式进行读取。

函数接口

解锁FMC_CTL寄存器 fmc_unlock 函数

fmc_unlock 函数的目标是解锁 FMC（Flash Memory Controller）的控制寄存器（FMC_CTL）

锁定FMC_CTL寄存器

/*!
    \brief      unlock FMC_CTL register
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void fmc_unlock(void)
{
    if((RESET != (FMC_CTL & FMC_CTL_LK))) {
        /* write the FMC key */
        FMC_KEY = UNLOCK_KEY0;
        FMC_KEY = UNLOCK_KEY1;
    }
}

函数首先，检查是否已经解锁,如果 FMC 控制器是锁定的，函数会连续写入两个解锁密钥（UNLOCK_KEY0 和 UNLOCK_KEY1）到 FMC_KEY 寄存器中。这通常是微控制器特定的解锁序列，用于安全地解锁 Flash 控制器的配置寄存器。

锁定FMC_CTL寄存器

/*!
    \brief      lock FMC_CTL register
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void fmc_lock(void)
{
    /* set the LK bit*/
    FMC_CTL |= FMC_CTL_LK;
}

全字编程

/*!
    \brief      FMC program a word at the corresponding address
    \param[in]  address: address to program
    \param[in]  data: word to program
    \param[out] none
    \retval     state of FMC
      \arg        FMC_READY: the operation has been completed
      \arg        FMC_BUSY: the operation is in progress
      \arg        FMC_WPERR: erase/program protection error
      \arg        FMC_PGSERR: program sequence error
      \arg        FMC_RPERR: read protection error
      \arg        FMC_RSERR: read secure error
      \arg        FMC_ECCCOR: one bit correct error
      \arg        FMC_ECCDET: two bits detect error
      \arg        FMC_OBMERR: option byte modify error
      \arg        FMC_TOERR: timeout error
*/
fmc_state_enum fmc_word_program(uint32_t address, uint32_t data)
{
    fmc_state_enum fmc_state = FMC_READY;

    /* wait for the FMC ready */
    fmc_state = fmc_ready_wait(FMC_TIMEOUT_COUNT);

    if(FMC_READY == fmc_state) {
        /* set the PG bit to start program */
        FMC_CTL |= FMC_CTL_PG;
        __ISB();
        __DSB();
        REG32(address) = data;
        __ISB();
        __DSB();
        /* wait for the FMC ready */
        fmc_state = fmc_ready_wait(FMC_TIMEOUT_COUNT);
        /* reset the PG bit */
        FMC_CTL &= ~FMC_CTL_PG;
    }

    /* return the FMC state */
    return fmc_state;
}

实验代码

/*!
* 说明       读取Flash地址数据
* 输入[1]    write_read_addr：需要读取的Flash地址
* 返回值     读取的数据
*/
uint8_t fmc_read_8_data(uint32_t write_read_addr)
{
		return *(uint8_t *)write_read_addr;
}


/*!
* 说明       读取Flash地址数据
* 输入[1]    write_read_addr：需要读取的Flash地址
* 返回值     读取的数据
*/
uint8_t fmc_read_32_data(uint32_t write_read_addr)
{
		return *(uint32_t *)write_read_addr;
}


/*!
    \brief      main function
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
int main(void)
{
    /* enable the CPU Cache */
    cache_enable();
	  uint8_t x  = 0;
	  gd_eval_com_init(EVAL_COM);
	  printf(" address = %02x\n\r", x);
//    systick_config();
    /* initialize led on the board */
    gd_eval_led_init(LED1);
//    gd_eval_led_init(LED2);
//	
	      __disable_irq();
			  //解锁
		    fmc_unlock();

				/* 清除所有挂起的标志 */
				fmc_all_flags_clear();
				/* erase the flash sectors */
	     
				
				fmc_sector_erase(FMC_WRITE_START_ADDR);
        fmc_all_flags_clear();
			  //上锁
        fmc_lock();
			  __enable_irq(); 
				
				
	  address = fmc_read_32_data(FMC_WRITE_START_ADDR);
	
    printf(" address = %02x\n\r", address);
		 
    /* 判断要不要擦写 */
    if(fmc_read_32_data(FMC_WRITE_START_ADDR) != data)
		{
			  __disable_irq();
			  //解锁
		    fmc_unlock();

				/* 清除所有挂起的标志 */
				fmc_all_flags_clear();
				/* erase the flash sectors */
				
				fmc_sector_erase(FMC_WRITE_START_ADDR);
        fmc_all_flags_clear();
			  fmc_word_program(FMC_WRITE_START_ADDR, data);
			  fmc_all_flags_clear();
			  //上锁
        fmc_lock();
			  __enable_irq(); 
    }
    
		address = fmc_read_32_data(FMC_WRITE_START_ADDR);
    printf(" address = %02x\n\r", address);


    while(1) {
			gd_eval_led_toggle(LED1);

			
    }
}

实验现象

wangerxian

我觉得可以打印个时间（滴答定时器）然后看看读写速率。

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