flash存儲(chǔ)器在線編程詳解

Flash存儲(chǔ)器技術(shù)趨于成熟，應(yīng)用廣泛，它結(jié)合了OTP存儲(chǔ)器的成本優(yōu)勢(shì)和EEPROM的可再編程性能，是目前比較理想的存儲(chǔ)器。Flash存儲(chǔ)器具有電可擦除、無(wú)需后備電源來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)、可在線編程、存儲(chǔ)密度高、低功耗、成本較低等特點(diǎn)。一般我們都認(rèn)為Flash儲(chǔ)存器具備固有不揮發(fā)性、易更新性，可靠性好的基本特性。

從 Flash儲(chǔ)存器的基本特點(diǎn)可以看出，在單片機(jī)中，可以利用F1ash存儲(chǔ)器固化程序，一般情況下通過(guò)程器來(lái)究成F1ash存儲(chǔ)器工作于這種情況，叫監(jiān)控模式( Monitor mode)或?qū)懭肫髌迨?，這與一般的 EPROM、0TP、 EEPROM裝入程序的含義相似。另一方面，由于 Flash存儲(chǔ)器具有電可擦除功能，因此，在程序運(yùn)行過(guò)程中，有可能對(duì)F1ash存儲(chǔ)區(qū)的教據(jù)或程序進(jìn)行更新， Flash存儲(chǔ)器工作于這種情況，叫用戶模式式( User mode)或在線編程模式。

Flash儲(chǔ)存器的兩種程模式：1、監(jiān)控模式或?qū)懭肫髂Ｊ? 2、用戶模式或在線編程模式，兩種模式各有優(yōu)缺點(diǎn)：監(jiān)控模式需要外部硬件支持，但不需要單片機(jī)內(nèi)部程序的存在，所以適合對(duì)新出廠芯片進(jìn)行編程寫(xiě)入，或是對(duì)芯片進(jìn)行整體擦除與寫(xiě)入;用戶模式可以在單片機(jī)正常工作時(shí)進(jìn)入，所以常用在程序運(yùn)行過(guò)程中對(duì)部分Flash存儲(chǔ)器的一些單元內(nèi)容進(jìn)行修改，特別適合于目標(biāo)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)程序更新和運(yùn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。一般來(lái)說(shuō)，兩種模式對(duì)Flash存儲(chǔ)器的編程操作的程序是一致的，差別在于調(diào)用這些程序的方式和環(huán)境。

下面我們來(lái)詳細(xì)講解下Flash儲(chǔ)存器在線編程模式

對(duì)Flash編程的基本操作有兩種：擦除(Erase)和寫(xiě)入(Program)。擦除操作的含義是將存儲(chǔ)單元的內(nèi)容由二進(jìn)制的0變成1，而寫(xiě)入操作的含義，是將存儲(chǔ)單元的內(nèi)容由二進(jìn)制的1變成0。擦除及寫(xiě)入操作都是通過(guò)設(shè)置或清除Flash存儲(chǔ)器的控制寄存器(FLCR)中的某個(gè)或某些位來(lái)完成的。

Flash命令的執(zhí)行流程

GP32單片機(jī)Flash存儲(chǔ)器在線編程匯編語(yǔ)言實(shí)例

首先給出GP32單片機(jī)的Flash編程子程序，隨后給出在用戶模式下進(jìn)行Flash在線編程的實(shí)例，并通過(guò)與PC機(jī)串行通信方式進(jìn)行驗(yàn)證，PC方采用VB語(yǔ)言編程。

1 Flash存儲(chǔ)器的擦除及寫(xiě)入?yún)R編子程序

由于GP32單片機(jī)內(nèi)部的監(jiān)控ROM中沒(méi)有固化Flash編程子程序，要在運(yùn)行中能對(duì)Flash進(jìn)行在線編程，初始裝入的用戶程序，必須包含對(duì)Flash的擦除及寫(xiě)入子程序。由于程序駐留Flash區(qū)，在運(yùn)行擦除及寫(xiě)入子程序時(shí)，整個(gè)Flash區(qū)會(huì)被加上高于普通工作電壓的編程電壓，致使對(duì)Flash區(qū)讀取不穩(wěn)定，可能導(dǎo)致程序不能正常執(zhí)行。為了使擦除、寫(xiě)入程序正常執(zhí)行，需將擦除、寫(xiě)入子程序移入RAM中并轉(zhuǎn)入RAM區(qū)執(zhí)行。為此，需在RAM區(qū)開(kāi)辟一個(gè)緩沖區(qū)，供程序移入使用。下圖給出了Flash在線編程的匯編工程的文件組織情況。

2 擦除與寫(xiě)入子程序編程要點(diǎn)說(shuō)明

使用Flash在線編程技術(shù)可以省去外接EEPROM，不僅簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，也提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。但是Flash在線編程的技術(shù)文獻(xiàn)資料比較少，特別是實(shí)用程序目前還較少見(jiàn)到，涉及Flash在線編程的技術(shù)細(xì)節(jié)應(yīng)仔細(xì)斟酌。由于擦除與寫(xiě)入子程序是復(fù)制到RAM中執(zhí)行，我們給出的兩個(gè)子程序已經(jīng)包含了復(fù)制并轉(zhuǎn)入RAM執(zhí)行的程序過(guò)程，正是由于這個(gè)特殊的過(guò)程，根據(jù)實(shí)際編程調(diào)試與項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中積累的經(jīng)驗(yàn)，提出以下注意點(diǎn)，供讀者參考：

①RAM中要留有足夠的緩沖區(qū)，以便存放復(fù)制到RAM中的子程序，具體值是取擦除與寫(xiě)入子程序中的大者即可。它們的大小可在編譯后的.LST文件中查得。

②擦除及寫(xiě)入子程序中要調(diào)用的延時(shí)子程序均隨其后，以便同時(shí)復(fù)制到RAM中，最后一個(gè)標(biāo)號(hào)是為復(fù)制方便而加入，否則復(fù)制時(shí)要用其它方法得到結(jié)束地址，編程變得不規(guī)范。

③擦除及寫(xiě)入子程序中對(duì)延時(shí)子程序的調(diào)用必須使用“BSR 子程序名”，而不能使用 “JSR 子程序名”，因?yàn)檫@里的子程序是復(fù)制到RAM中執(zhí)行的，程序地址已經(jīng)發(fā)生了變化，所以只能用相對(duì)調(diào)用。

④擦除子程序與寫(xiě)入子程序及其中的延時(shí)子程序，若含有跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句，不能使用“JMP 地址”，只能使用“BRA 地址”。原因同上。