使用带有双组闪存的MCU优点
处是不需要禁用中断功能,因为中断矢量表是Flash A的一部分。这意味着所有串行通信、模数转换、定时器等都可以保持运行,启用中断功能,代码可以在命令执行的过程中进行跳转,提取中断矢量,执行中断服务例程,并返回,以验证Flash操作是否完成,以及是否需要启动新操作。
另外一个特点是向执行整个设计远程升级的应用添加故障容忍功能。可以将新项目版本保存在一个Flash组中,在另一个组中作为备份进行保存。一旦上传了新版本并通过了验证,那么以前的版本便可以擦除。在系统设计级,可以总是使用Flash A在Flash B中写入新版本,反之亦然。这样,即使在更新过程中发生了故障,也不会丢失工作版本。
EEPROM仿真
使用Flash存储非易失性信息的一个限制是字节必须处于已擦除状态(所有位都设为逻辑"1")才能够写入。这意味着擦除操作将所有位都从扇区转换为"1",而写入操作将某些或全部位都改为"0"。这样产生的问题是,如果一个变量发生了改变,需要进行非易失性备份,那么首先需要擦除字节,但是由于Flash不能逐个字节擦除,因此需要擦除整个扇区。
执行EEPROM仿真的例程旨在使用Flash而不是单字节写入和擦除功能来提供EEPROM功能。一般做法是使用需要存储在Flash中的所有变量创建一个结构;该结构添加一个字段,指示该扇区是否活动(这应该是写入的最后一个字节,以验证所有数据是否已经正确写入)。当需要在Flash中更新某些信息时,复制整个结构。每当字节改变时都进行非易失性更新,或根据定时器持续进行备份作为应用执行的一部分。
根据应用类型,可能进行某些改变,以减少执行EEPROM仿真或增加系统强劲性所需的Flash容量。例如,如果使用一个Flash扇区,非易失性结构将写入同一扇区,只要适合扇区大小,能写入多少次就写多少次(因此,建议结构大小适合扇区内的准确次数,通常是两种大小的功率)。在Flash扇区填满后,代码需要擦除扇区并重新开始。这种方法的好处是只使用一个Flash扇区,限制是如果在扇区擦除步骤发生断电,那么所有信息都会丢失。 另外,Flash耐用性也将加倍。
另一种方法是使用两个扇区进行EEPROM仿真。只有在把信息写入新扇区后才擦除一个扇区,因此在Flash中总是有信息的有效副本,从而更加强韧,能够确保即使在擦除或写入过程中发生掉电,信息也不会丢失,还增加了存储非易失性信息所需的Flash容量。 根据应用要求来确定应该使用哪种方法。
案例研究: 如何在飞思卡尔S08系列中写入/擦除Flash
在S08系列中执行写入或擦除操作的步骤与此类似。如果要独立进行写入、突发写入、擦除或整体擦除,第一步是用一些数据写入Flash位置(区别在于如果命令是擦除或整体擦除,那么所写入的数据是没有影响的)。之后,寄存器FCMD(Flash命令)需要写入要执行的操作,然后在Flash状态寄存器中写入一个位来下发命令,代码需要检查下发的Flash命令是否会产生错误。在单组Flash部署中,代码需要等待设置Flash命令完成标志,以便它可以返回正常的代码执行,对于双组Flash,在检查了下发Flash命令没有导致错误产生后将立即返回执行其它代码部分。建议在下发新命令前,代码总是检查以前的命令是否已经完成,以避免潜在的问题。
下面的文本框是关于如何为MCU部署Flash命令的代码示例。
#define Flash_Busy() FSTAT_FCCF
#define EraseSectorFlashB(Addr) FlashB_Command(Addr, 0xff, FLASH_ERASE_CMD)
#define WriteByteFlashB(Addr, Data) FlashB_Command(Addr, Data, FLASH_PROGRAM_CMD)
void main(void)
{
unsigned char FlashErasedAddress = 0x4000;
unsigned char FlashWrittenAddress = 0x4000;
unsigned char FlashWrittenData = 'A';
if (!Flash_Busy())
{
EraseSectorFlashB(FlashErasedAddress);
}
if (!Flash_Busy())
{
WriteByteFlashB(FlashWrittenAddress, FlashWrittenData);
}
对于双组Flash:
本节显示了Flash B部分主要文件调用擦除和单字节写入例程的典型实施方案。宏定义允许为两种目的使用相同的例程,因为这两种操作非常相似。下面是一种推荐的写入/擦除Flash例程的部署方法。
#pragma CODE_SEG FLASH_A
unsigned char FlashB_Command(unsigned int FlashAddress, unsigned char FlashData, unsigned char Command)
{
/* Write Data into Flash*/
(*(volatile unsigned char *)(FlashAddress)) = FlashData;
/* Write Command */
FCMD = Command;
/* Launch command by setting FSTAT.FCBEF to 1 */
FSTAT = 0x80;
/* Wait at least 4 cycles to read the Error Flags */
_asm NOP;
_asm NOP;
_asm
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