flash存儲器在線編程詳解

Flash存儲器技術(shù)趨于成熟，應(yīng)用廣泛，它結(jié)合了OTP存儲器的成本優(yōu)勢和EEPROM的可再編程性能，是目前比較理想的存儲器。Flash存儲器具有電可擦除、無需后備電源來保護數(shù)據(jù)、可在線編程、存儲密度高、低功耗、成本較低等特點。一般我們都認為Flash儲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儲存器的基本特點可以看出，在單片機中，可以利用F1ash存儲器固化程序，一般情況下通過程器來究成F1ash存儲器工作于這種情況，叫監(jiān)控模式( Monitor mode)或?qū)懭肫髌迨剑@與一般的 EPROM、0TP、 EEPROM裝入程序的含義相似。另一方面，由于 Flash存儲器具有電可擦除功能，因此，在程序運行過程中，有可能對F1ash存儲區(qū)的教據(jù)或程序進行更新， Flash存儲器工作于這種情況，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：監(jiān)控模式需要外部硬件支持，但不需要單片機內(nèi)部程序的存在，所以適合對新出廠芯片進行編程寫入，或是對芯片進行整體擦除與寫入;用戶模式可以在單片機正常工作時進入，所以常用在程序運行過程中對部分Flash存儲器的一些單元內(nèi)容進行修改，特別適合于目標系統(tǒng)的動態(tài)程序更新和運行數(shù)據(jù)的存儲。一般來說，兩種模式對Flash存儲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。

下面我們來詳細講解下Flash儲存器在線編程模式

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

Flash命令的執(zhí)行流程

GP32單片機Flash存儲器在線編程匯編語言實例

首先給出GP32單片機的Flash編程子程序，隨后給出在用戶模式下進行Flash在線編程的實例，并通過與PC機串行通信方式進行驗證，PC方采用VB語言編程。

1 Flash存儲器的擦除及寫入?yún)R編子程序

由于GP32單片機內(nèi)部的監(jiān)控ROM中沒有固化Flash編程子程序，要在運行中能對Flash進行在線編程，初始裝入的用戶程序，必須包含對Flash的擦除及寫入子程序。由于程序駐留Flash區(qū)，在運行擦除及寫入子程序時，整個Flash區(qū)會被加上高于普通工作電壓的編程電壓，致使對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、寫入程序正常執(zhí)行，需將擦除、寫入子程序移入RAM中并轉(zhuǎn)入RAM區(qū)執(zhí)行。為此，需在RAM區(qū)開辟一個緩沖區(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 擦除與寫入子程序編程要點說明

使用Flash在線編程技術(shù)可以省去外接EEPROM，不僅簡化了電路設(shè)計，也提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。但是Flash在線編程的技術(shù)文獻資料比較少，特別是實用程序目前還較少見到，涉及Flash在線編程的技術(shù)細節(jié)應(yīng)仔細斟酌。由于擦除與寫入子程序是復(fù)制到RAM中執(zhí)行，我們給出的兩個子程序已經(jīng)包含了復(fù)制并轉(zhuǎn)入RAM執(zhí)行的程序過程，正是由于這個特殊的過程，根據(jù)實際編程調(diào)試與項目開發(fā)過程中積累的經(jīng)驗，提出以下注意點，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擦除及寫入子程序中要調(diào)用的延時子程序均隨其后，以便同時復(fù)制到RAM中，最后一個標號是為復(fù)制方便而加入，否則復(fù)制時要用其它方法得到結(jié)束地址，編程變得不規(guī)范。

③擦除及寫入子程序中對延時子程序的調(diào)用必須使用“BSR 子程序名”，而不能使用 “JSR 子程序名”，因為這里的子程序是復(fù)制到RAM中執(zhí)行的，程序地址已經(jīng)發(fā)生了變化，所以只能用相對調(diào)用。

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