在應(yīng)用編程MAXQ微控制器中可分區(qū)擦除的程序和數(shù)
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引言
本應(yīng)用筆記介紹了如何管理MAXQ微控制器中、可分區(qū)擦除的內(nèi)部數(shù)據(jù)和程序閃存。一般性地介紹了怎樣構(gòu)建一個(gè)引導(dǎo)裝載應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)程序閃存的在應(yīng)用編程。注意：本文不適于那些使用頁擦除閃存的MAXQ微控制器，即那些只允許少量閃存被擦除的微控制器。各MAXQ數(shù)據(jù)手冊(cè)都會(huì)說明其所采用的閃存類型。閃存簡(jiǎn)介
存儲(chǔ)器配置本應(yīng)用筆記給出了多種不同尺寸的閃存配置，并不完全和某一特定MAXQ器件相符。這些配置僅用于本文中的實(shí)例。各MAXQ器件的數(shù)據(jù)手冊(cè)會(huì)列出該器件的存儲(chǔ)器配置。
引導(dǎo)、程序和數(shù)據(jù)區(qū)在操作上并沒有區(qū)別。如果引導(dǎo)裝載程序需要的空間超過了第一閃存區(qū)的范圍，那么可將程序擴(kuò)展到下一分區(qū)中。然而，在下面的實(shí)例中，標(biāo)號(hào)會(huì)有所不同。
表1. 閃存配置實(shí)例
數(shù)據(jù)閃存
數(shù)據(jù)閃存可以被用來可靠地存儲(chǔ)一些系統(tǒng)工作期間需要一次性或周期性保存的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)閃存的容量因特定的MAXQ器件而異，通常在128至2k字之間。
數(shù)據(jù)閃存的使用有一些限制。與EEPROM不同，數(shù)據(jù)閃存不能按字擦除；每次必須擦除一個(gè)完整的分區(qū)。擦除一個(gè)分區(qū)通常需要0.7秒的時(shí)間，最壞情況下可能會(huì)長(zhǎng)達(dá)15秒。在這期間，用戶代碼停止運(yùn)行，不能進(jìn)行其他操作。因此，在根據(jù)系統(tǒng)需求選擇軟件技術(shù)時(shí)，必須要仔細(xì)考慮這些限制。對(duì)于絕大多數(shù)周期性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，采用有界隊(duì)列和/或分區(qū)切換技術(shù)，即可滿足系統(tǒng)可靠性的要求。下面給出分區(qū)交換和有界隊(duì)列技術(shù)的簡(jiǎn)單實(shí)例。
有界隊(duì)列
有界隊(duì)列是一個(gè)包含固定數(shù)量元素的隊(duì)列。該方法常用于處理周期性數(shù)據(jù)。例如，可以將一個(gè)2k字的數(shù)據(jù)閃存分成32至64個(gè)字的條目，如表2所示的存儲(chǔ)器配置。
初始化時(shí)，啟動(dòng)程序掃描隊(duì)列，以確定隊(duì)列中下一個(gè)可用條目。隊(duì)列填滿之后只有將其擦處后方可寫入下一個(gè)條目。如果要保留全部條目，那么必須改變分區(qū)以保持所有數(shù)據(jù)。閃存擦除后，則可以寫入新的條目。這種方法的缺點(diǎn)是在擦寫過程中如果掉電，所有數(shù)據(jù)將會(huì)丟失。圖1示例條目載入有界隊(duì)列的流程。附錄A給出了一個(gè)簡(jiǎn)單的C源代碼實(shí)例。
如果這種有界隊(duì)列方法還不能滿足您的系統(tǒng)要求，那么還可以采用分區(qū)交換技術(shù)。
表2. 有界隊(duì)列存儲(chǔ)器配置舉例
| FLASHQueue[ ] | |
| Queue Index | Data Flash Address |
| 31 | 0xF7C0-0xF7FF |
| 30 | 0xF780-0xF7BF |
| 29 | 0xF740-0xF77F |
| . . . . | . . . . |
| 2 | 0xF080-0xF0BF |
| 1 | 0xF040-0xF07F |
| 0 | 0xF000-0xF03F |
圖1. 有界隊(duì)列流程
塊交換
塊交換能夠有效防止數(shù)據(jù)在漫長(zhǎng)的分區(qū)擦除過程中丟失或損壞。這里所講的“塊”等同于“分區(qū)”。塊交換方式最適合于分區(qū)尺寸略大于數(shù)據(jù)總量的情況。缺點(diǎn)是至少需要兩個(gè)數(shù)據(jù)閃存分區(qū)。當(dāng)要寫入的數(shù)據(jù)總量遠(yuǎn)小于分區(qū)尺寸時(shí)，最好將塊交換和有界隊(duì)列兩種方法結(jié)合使用。
如果需要采用塊交換，則需要選用至少含有兩個(gè)數(shù)據(jù)閃存分區(qū)的MAXQ器件。表3給出了一個(gè)包含兩個(gè)1K x 16閃存分區(qū)的存儲(chǔ)器配置實(shí)例。圖2給出了塊交換寫/擦流程。
附錄A給出了一個(gè)簡(jiǎn)單的C源代碼實(shí)例。
表3. 塊交換存儲(chǔ)器配置實(shí)例
| Flash Sectors | |
| Sector Number | Data Flash Address |
| 0 | 0xF000-0xF3FF |
| 1 | 0xE000-0xE3FF |
圖2. 塊交換流程
同時(shí)采用有界隊(duì)列和塊交換
管理數(shù)據(jù)閃存的最可靠、最靈活的辦法是同時(shí)采用有界隊(duì)列和塊交換技術(shù)。當(dāng)需要將少量的數(shù)據(jù)周期性存入閃存，并要保持?jǐn)?shù)據(jù)完整性的時(shí)候，結(jié)合使用這兩種技術(shù)將非常有利。表4給出了一個(gè)包含兩個(gè)2K x 16分區(qū)，每個(gè)分區(qū)被劃分為32個(gè)相等條目的實(shí)例。圖3示例數(shù)據(jù)在兩個(gè)分區(qū)之間、有界排隊(duì)內(nèi)的流向。
這種組合方法的程序比有界隊(duì)列方法稍微復(fù)雜一些。附錄A給出了一個(gè)簡(jiǎn)單的C源代碼實(shí)例。
表4. 塊交換和有界隊(duì)列存儲(chǔ)器配置實(shí)例
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圖3. 有界隊(duì)列和塊交換流程
應(yīng)用ROM閃存例程
MAXQ微控制器具有片內(nèi)閃存支持程序，駐留在ROM (只讀內(nèi)存)中，用來對(duì)閃存進(jìn)行編程、擦寫和校驗(yàn)。有兩種方法來調(diào)用這些例程。第一種也是最快的方法是直接訪問，只需通過以下代碼提供一個(gè)頭文件：
u16 flashEraseSector(void *);u16 flashEraseAll(void);u16 flashWrite(u16 *pAddress, u16 iData);然后，加入鏈接定義給每個(gè)例程分配合適的地址。對(duì)于IAR鏈接文件，加入下面幾行語句：
-DflashEraseSector=0x8XXX-DflashEraseAll=0x8XXX-DflashWrite=0x8XXX具體使用時(shí)，用每個(gè)例程相應(yīng)的存儲(chǔ)器地址替代0x8XXX。其他編譯器可能使用不同的方法添加這些聲明。
注意，直接訪問方法與未來的ROM版本無法前向兼容。
第二種為查表法。盡管這種方法兼容性較好，但是執(zhí)行時(shí)間較長(zhǎng)。在下面每一段例程說明的后面，匯編例程采用查表法獲取ROM應(yīng)用例程的地址。表5所示為應(yīng)用ROM提供的幾個(gè)閃存例程。關(guān)于ROM應(yīng)用例程的完整列表，參見特定MAXQ器件的用戶指南。
表5. 應(yīng)用ROM閃存例程
| Routine Number | Routine Name | Entry Point ROMTable = ROM[800Dh] | Entry Point Physical Address |
| 2 | flashEraseSector | ROM[ROMTable + 1] | 0x8XXX |
| 3 | flashEraseAll | ROM[ROMTable + 2] | 0x8XXX |
| 15 | flashWrite | ROM[ROMTable + 14] | 0x8XXX |
flashWrite
| Routine | u16 flashWrite(u16 *pAddress, u16 iData) |
| Summary | Programs a single word of flash memory. |
| Inputs | A[0] - Word address in flash memory to which to write. A[1] - Word value to write to flash memory. |
| Outputs | Carry: Set on error and cleared on success. If set, then A[0] contains one of the following error codes: 1 : failure due to software timeout 2 : failure reported by hardware (DQ5/FERR)< 相關(guān)推薦
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