Msp430Flash型單片機內(nèi)部Flash存儲器介紹

Msp430的Flash存儲器的特點有：

1） 產(chǎn)生內(nèi)部編程電壓

2） 可位、字節(jié)、字編程，可以單個操作，也可以連續(xù)多個操作

3） 超低功耗操作

4） 支持段擦除和多段模塊擦除

2 Flash存儲器的分割

Msp430 Flash存儲器分成多個段。可對其進行單個字節(jié)、字的寫入，也可以進行連續(xù)多個字、字節(jié)的寫入操作，但是最小的擦除單位是段。

Flash 存儲器被分割成兩部分：主存儲器和信息存儲器，兩者在操作上沒有什么區(qū)別。兩部分的區(qū)別在于段的大小和物理地址的不同。

以Msp430F149為例，信息存儲器有兩個128字節(jié)的段，即segmentA和segmentB，主存儲器有多個512字節(jié)的段。Msp430F149內(nèi)部Flash的地址為0x1000H~0xFFFFH，計60K。信息段SegA的起始地址為0x1080H，信息段SegB的起始地址為0x1000H。

3 Flash存儲器的操作

在默認狀態(tài)下，處于讀操作模式。在讀操作模式中，F(xiàn)lash存儲器不能被擦除和寫入，時序發(fā)生器和電壓發(fā)生被關(guān)閉，存儲器操作指向ROM區(qū)。

Msp430 Flash存儲器在系統(tǒng)編程ISP（in-system programmable）不需要額外的外部電壓。CPU能夠?qū)lash直接編程。Flash存儲器的寫入/擦除通過BLKWRT、WRT、MERAS、ERASE等位確定。

3.1 擦除

Flash存儲器各位的缺省值為1，每一位都可以單獨編程為0，但只有擦除操作才能將其恢復(fù)為1。擦除操作的最小單位是段。通過erase和meras位設(shè)置可選擇3種擦除模式。

MERAS

ERASE

擦除模式

0

1

段擦除

1

0

多段擦除（所有主存儲器的段）

1

1

整體擦除（LOCKA=0時，擦除所有主存儲器和信息存儲器的段；主存儲器的段只有當(dāng)LOCKA=0時可以擦除）

擦除操作開始于對擦除的地址范圍內(nèi)的任意位置執(zhí)行一次空寫入。空寫入的目的是啟動時序發(fā)生器和擦除操作。在空寫入操作之后，BUSY位自動置位，并保持到擦除周期結(jié)束。BUSY、MERAS、ERASE在擦除周期結(jié)束后自動復(fù)位。

3.2 寫入

寫入模式由WRT和BLKWRT位進行設(shè)置。

BLKWRT（塊寫入模式選擇）

WRT（寫模式選擇位）

寫入模式

0

1

單字節(jié)、單字寫入

1

1

塊寫入

所有的寫入模式使用一系列特有的寫入命令，采用塊寫入的速度大約是單個寫入的2

倍，因為電壓發(fā)生器在塊寫入完成器件均能保持。對于這兩種寫入模式，任何能修改目的操作數(shù)的指令均能用于修改地址。一個Flash字不能再擦除器件進行兩次以上的寫入。

當(dāng)啟動寫入操作時，BUSY置位，寫入結(jié)束時復(fù)位。

4 操作編程

4.1 Flash擦除

對Flash要寫入數(shù)據(jù)，必須先擦除相應(yīng)的段，且對Flash存儲器的擦除必須是整段進行的，可以一段一段擦，也可以多段一起擦除。擦除操作的順序如下：

1） 選擇適當(dāng)?shù)臅r鐘源和分頻因子；

2） 清除LOCK位

3） 判斷BUSY位，只有當(dāng)BUSY=0時才可以執(zhí)行下一步

4） 使能段操作，設(shè)置ERASE、MERAS位等（如果是擦除一段，則ERASE=1，如果擦除多段，則MERAS=1，如果擦除整個Flash，則ERASE=1，MERAS=1）

5） 對擦除的地址范圍內(nèi)的任意位置作一次空寫入，以啟動擦除操作

6） 在擦除周期內(nèi)，時鐘源始終有效，不修改分頻因子

7） 操作完成后，置位LOCK

根據(jù)上述操作順序，編寫程序代碼如下：

void FlashErase(unsigned int adr)

{

uchar *p0;

FCTL2 = FWKEY + FSSEL_1 + FN3 + FN4;//選擇時鐘源，分頻

FCTL3 = FWKEY;//清除LOCK

while(FCTL3 & BUSY);//如果出于忙，則等待

FCTL1 = FWKEY + ERASE;//使能段操作

p0 = (unsigned char *)adr;//數(shù)值強制轉(zhuǎn)換成指針

*p0 = 0; //向段內(nèi)任意地址寫0，即空寫入，啟動擦除操作

FCTL1 = FWKEY;

FCTL3 = FWKEY + LOCK;

while(FCTL3 & BUSY);

}

4.2 寫入

對Flash的寫入數(shù)據(jù)可以是單字、單字節(jié)，也可以是連續(xù)多個字或字節(jié)（即塊操作）。編程寫入操作的順序如下：

1） 選擇適當(dāng)?shù)臅r鐘源和分頻因子；

2） 清除LOCK位

3） 判斷BUSY位，只有當(dāng)BUSY=0時才可以執(zhí)行下一步操作

4） 使能寫入功能，設(shè)置WRT、BLKWRT（如果寫入單字或單字節(jié)則WRT=1，如果是塊寫入，或者是多字、多字節(jié)連續(xù)寫入則WRT=1，BLKWRT=1）；

5） 判斷BUSY位，只有當(dāng)BUSY=0時才可以執(zhí)行下一步操作

6） 寫入數(shù)據(jù)

7） 判忙，完了之后清除WRT，置位LOCK

根據(jù)上述操作順序，編寫程序代碼如下：

//write single byte

//Adr 為要編程的地址，沒有奇偶地址要求、DataB為要編程的字節(jié)數(shù)據(jù)

void FlashWB(unsigned char Adr,unsigned char DataB)

{

FCTL2 = FWKEY + FSSEL_1 + FN3 + FN4;//MCLK 16*FN4 + 8*FN3

FCTL3 = FWKEY;

FCTL1 = FWKEY + WRT;

while(FCTL3 & BUSY);

*((unsigned int *)Adr)=DataB;//數(shù)值強制轉(zhuǎn)換成指針，指向地址數(shù)據(jù)Adr所表示的內(nèi)存單元

//將數(shù)據(jù)字DataW賦值給內(nèi)存單元

FCTL1 = FWKEY;

FCTL3 = FWKEY + LOCK;

while(FCTL3 & BUSY);

}

//write single word

//Adr 為要編程的地址，應(yīng)該是偶地址、DataW為要編程的字數(shù)據(jù)

void FlashWW(unsigned int Adr,unsigned int DataW)

{

FCTL2 = FWKEY + FSSEL_1 + FN3 + FN4;//MCLK 16*FN4 + 8*FN3

FCTL3 = FWKEY;

FCTL1 = FWKEY + WRT;

while(FCTL3 & BUSY);

*((unsigned int *)Adr)=DataW;//數(shù)值強制轉(zhuǎn)換成指針，指向地址數(shù)據(jù)Adr所表示的內(nèi)存單元

//將數(shù)據(jù)字DataW賦值給內(nèi)存單元

FCTL1 = FWKEY;

FCTL3 = FWKEY + LOCK;

while(FCTL3 & BUSY);

}

void FlashWrite(uchar *pc_byte,uchar *Datain,uint count)

{

FCTL2 = FWKEY + FSSEL_1 + FN3 + FN4;//MCLK 16*FN4 + 8*FN3

FCTL3 = FWKEY;

FCTL1 = FWKEY + WRT;

while(FCTL3 & BUSY); //如果處于忙狀態(tài)，則等待

while(count--)

{

while(FCTL3 & BUSY);

*pc_byte++ = *Datain++;

}

FCTL1 = FWKEY;

FCTL3 = FWKEY + LOCK;

while(FCTL3 & BUSY);

}

注意：在對字寫入和字節(jié)寫入的時候，用于指向信息區(qū)數(shù)據(jù)指針類型的區(qū)別，字寫入時候為*（（unsigned int *）Adr），字節(jié)寫入時候為*（（unsigned char *）Adr）。

4.3 讀取

根據(jù)查看的書籍資料和網(wǎng)絡(luò)資料得出，內(nèi)部Flash的讀取操作沒有順序的要求，一般Flash默認的操作方式即為讀模式。讀取Flash的程序代碼如下：

void FlashRead(uchar *pc_byte,uchar *Dataout,uint count)

{

while(count--)

{

*Dataout = *pc_byte;

Dataout++;

pc_byte++;

}

}

在網(wǎng)上查找資料的時候，好像看到過有位網(wǎng)友的博客說，內(nèi)部Flash的地址是自動加1的，按照他的理解，函數(shù)中pc_byte++語句就沒有用處了，可是事實不然，我在調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)并不能自動加1，pc_byte++語句還是有必要的。調(diào)用上述函數(shù)，可以通過這樣的方式FlashRead（（uchar *）0x1000，a，4）；即從0x1080地址處開始，連續(xù)讀取4個字節(jié)的數(shù)據(jù)，送給數(shù)組a。

5 小結(jié)

對Msp430 片內(nèi)Flash的操作是通過對3個控制字中的相應(yīng)位來完成的，只有控制位的正確組合，才能實現(xiàn)相應(yīng)的功能。