flash存儲器在線(xiàn)編程詳解

Flash存儲器技術(shù)趨于成熟，應用廣泛，它結合了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(wú)需后備電源來(lái)保護數據、可在線(xiàn)編程、存儲密度高、低功耗、成本較低等特點(diǎn)。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(diǎn)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(guò)程器來(lái)究成F1ash存儲器工作于這種情況，叫監控模式( Monitor mode)或寫(xiě)入器棋式，這與一般的 EPROM、0TP、 EEPROM裝入程序的含義相似。另一方面，由于 Flash存儲器具有電可擦除功能，因此，在程序運行過(guò)程中，有可能對F1ash存儲區的教據或程序進(jìn)行更新， Flash存儲器工作于這種情況，叫用戶(hù)模式式( User mode)或在線(xiàn)編程模式。

Flash儲存器的兩種程模式：1、監控模式或寫(xiě)入器模式 2、用戶(hù)模式或在線(xiàn)編程模式，兩種模式各有優(yōu)缺點(diǎn)：監控模式需要外部硬件支持，但不需要單片機內部程序的存在，所以適合對新出廠(chǎng)芯片進(jìn)行編程寫(xiě)入，或是對芯片進(jìn)行整體擦除與寫(xiě)入;用戶(hù)模式可以在單片機正常工作時(shí)進(jìn)入，所以常用在程序運行過(guò)程中對部分Flash存儲器的一些單元內容進(jìn)行修改，特別適合于目標系統的動(dòng)態(tài)程序更新和運行數據的存儲。一般來(lái)說(shuō)，兩種模式對Flash存儲器的編程操作的程序是一致的，差別在于調用這些程序的方式和環(huán)境。

下面我們來(lái)詳細講解下Flash儲存器在線(xiàn)編程模式

對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單元的內容由二進(jìn)制的0變成1，而寫(xiě)入操作的含義，是將存儲單元的內容由二進(jìn)制的1變成0。擦除及寫(xiě)入操作都是通過(guò)設置或清除Flash存儲器的控制寄存器(FLCR)中的某個(gè)或某些位來(lái)完成的。

Flash命令的執行流程

GP32單片機Flash存儲器在線(xiàn)編程匯編語(yǔ)言實(shí)例

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

1 Flash存儲器的擦除及寫(xiě)入匯編子程序

由于GP32單片機內部的監控ROM中沒(méi)有固化Flash編程子程序，要在運行中能對Flash進(jìn)行在線(xiàn)編程，初始裝入的用戶(hù)程序，必須包含對Flash的擦除及寫(xiě)入子程序。由于程序駐留Flash區，在運行擦除及寫(xiě)入子程序時(shí)，整個(gè)Flash區會(huì )被加上高于普通工作電壓的編程電壓，致使對Flash區讀取不穩定，可能導致程序不能正常執行。為了使擦除、寫(xiě)入程序正常執行，需將擦除、寫(xiě)入子程序移入RAM中并轉入RAM區執行。為此，需在RAM區開(kāi)辟一個(gè)緩沖區，供程序移入使用。下圖給出了Flash在線(xiàn)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(xiàn)編程技術(shù)可以省去外接EEPROM，不僅簡(jiǎn)化了電路設計，也提高了系統穩定性。但是Flash在線(xiàn)編程的技術(shù)文獻資料比較少，特別是實(shí)用程序目前還較少見(jiàn)到，涉及Flash在線(xiàn)編程的技術(shù)細節應仔細斟酌。由于擦除與寫(xiě)入子程序是復制到RAM中執行，我們給出的兩個(gè)子程序已經(jīng)包含了復制并轉入RAM執行的程序過(guò)程，正是由于這個(gè)特殊的過(guò)程，根據實(shí)際編程調試與項目開(kāi)發(fā)過(guò)程中積累的經(jīng)驗，提出以下注意點(diǎn)，供讀者參考：

①RAM中要留有足夠的緩沖區，以便存放復制到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)入子程序中要調用的延時(shí)子程序均隨其后，以便同時(shí)復制到RAM中，最后一個(gè)標號是為復制方便而加入，否則復制時(shí)要用其它方法得到結束地址，編程變得不規范。

③擦除及寫(xiě)入子程序中對延時(shí)子程序的調用必須使用“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制到RAM中執行的，程序地址已經(jīng)發(fā)生了變化，所以只能用相對調用。

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