一種片外Flash存儲器IAP的方案

2.軟件實(shí)現

2.1 IAP實(shí)現要點(diǎn)分析

在嵌入式應用系統中，通常要求記錄一些現場(chǎng)的傳感、交互輸入數據，通常把數據記錄在Flash存儲器中，以 便下次上電能獲得以前的數據。如果系統程序和數據分開(kāi)存儲。那么只要對存放數據的Flash器件進(jìn)行編程即可。然而大多數嵌入式系統，程序和需保存的數據都共存于同一Flash存儲器中，那么是否也如前所述，可對Flash存儲器直接編程呢？理論和實(shí)踐都表明不可以。

先從理論上計算：LPC2210允許的芯片核工作頻率（CCLK）范圍是10－60MHz，存儲器讀訪(fǎng)問(wèn)長(cháng)度由存儲器組配置寄存器BCFG中讀訪(fǎng)問(wèn)的長(cháng)度域控制WST1控制，其最大可用長(cháng)度為35個(gè)CCLK，而SST39VF160的扇區擦除典型時(shí)間為18ms。下面是計算算式：

TRDmax＝RDLenmax/CCLKmin＝35/10×10－6＝3.5μs
Tp＝18ms＞＞3.5μs其中：TRDmax--最大讀訪(fǎng)問(wèn)的時(shí)間；
RDLenmax--最大讀訪(fǎng)問(wèn)可用長(cháng)度；
CCLKmin--最小核工作時(shí)鐘頻率；
Tp--扇區擦除典型時(shí)間。
算式得出扇區擦除典型時(shí)間遠大于最大讀訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間。這樣一來(lái)，如果再給某FLASH寫(xiě)數據，同時(shí)于其中預取指，那么因Flash執行命令期間，對其他操作不響應，預取出的必定是其數據引腳上的不確定數據，預取指失敗。實(shí)踐也表現，如果在程序執行過(guò)程中，對同一Flash進(jìn)行扇區擦除，必定引起預取指中斷。

為了解決在同一Flash芯片存放程序并IAP這一問(wèn)題，引進(jìn)代碼重映射的思想。所謂重映射就是代碼先自復制到制定存儲區，然后跳轉到制定區的起點(diǎn)開(kāi)始執行。這里，IAP程序先自復制到LPC2210片內SRAM中，然后跳轉到SRAM執行IAP代碼。前面過(guò)說(shuō)，ARM7為馮·諾依曼結構，這就為IAP程序重映射提供了可能。

編寫(xiě)可重映射代碼的關(guān)鍵是要解決程序中相對偏移的問(wèn)題，ARM7指令系列中涉及相對偏移的指令主要有LDR/STR以跳轉指令。這里的解決方案是：凡涉及偏移值的指令通通采用基址變址尋址方式，以PC寄存器作基址寄存器，以立即數為變址，這樣當程序塊整塊移動(dòng)時(shí)，要加載的數據或跳轉的地址與當前PC值的偏移值固定，解決了相對偏移問(wèn)題。

2.2 扇區擦除

移值固定，解決了相對偏移問(wèn)題。事先編程在Flash中的程序前自復制到SRAM制定的位置，然后，賦PC為SRAM中扇區編程代碼段的起點(diǎn)ERASEPART。程序于SRAM中的ERASEPART起點(diǎn)開(kāi)始執行，按照SST39VF160扇區擦除的時(shí)序要求開(kāi)始擦除。按照ARM公司提出的ATPCS規定，C語(yǔ)言程序調用匯編程序時(shí)，寄存器R0－R3傳遞參數，返回值由寄存器R0傳遞原則，扇區擦除程序的一個(gè)參數，要擦除的扇區號，由R0傳遞；返回參數置于R0，扇區擦除成功返回"1"，否則返回"0"。

2.3 字編程

程序于SRAM中的PROGRAMPART起點(diǎn)開(kāi)始執行，按照SST39VF160字編程的時(shí)序要求開(kāi)始編程。入口參數有三個(gè)，一次為編程地址、數據起始地址、編程數據長(cháng)度。字編程成功返回"1"，否則返回"0"。

3.結論

在嵌入式應用系統中，IAP是極為有效的一種技術(shù)。根據本文提出的方案，在實(shí)際應用中只需針對選用的Flash，更改特定的擦、寫(xiě)操作代碼就可實(shí)現系統片外存儲器的在應用編程。本文提出的IAP代碼重入到SRAM執行的方法，有效地解決了應用無(wú)片內程序存儲器的32位ARM處理器的嵌入式系統IAP難題，有很大的應用價(jià)值。