flash存储器在线编程详解

  技术趋于成熟,应用广泛,它结合了OTP存储器的成本优势和EEPROM的可再编程性能,是目前比较理想的存储器。、存储密度高、低功耗、成本较低等特点。一般我们都认为Flash储存器具备固有不挥发性、易更新性,可靠性好的基本特性。

  从 Flash储存器的基本特点可以看出,在单片机中,可以利用F1ash存储器固化程序,一般情况下通过程器来究成F1ash存储器工作于这种情况,叫监控模式( Monitor mode)或写入器棋式,这与一般的 EPROM、0TP、 EEPROM装入程序的含义相似。另一方面,由于Flash存储器具有电可擦除功能,因此,在程序运行过程中,有可能对F1ash存储区的教据或程序进行更新, Flash存储器工作于这种情况,叫用户模式式( User mode)或在线编程模式。

  Flash储存器的两种程模式:1、监控模式或写入器模式 2、用户模式或在线编程模式,两种模式各有优缺点:监控模式需要外部硬件支持,但不需要单片机内部程序的存在,所以适合对新出厂芯片进行编程写入,或是对芯片进行整体擦除与写入;用户模式可以在单片机正常工作时进入,所以常用在程序运行过程中对部分Flash存储器的一些单元内容进行修改,特别适合于目标系统的动态程序更新和运行数据的存储。一般来说,两种模式对Flash存储器的编程操作的程序是一致的,差别在于调用这些程序的方式和环境。

  对Flash编程的基本操作有两种:擦除(Erase)和写入(Program)。擦除操作的含义是将存储单元的内容由二进制的0变成1,而写入操作的含义,是将存储单元的内容由二进制的1变成0。擦除及写入操作都是通过设置或清除Flash存储器的控制寄存器(FLCR)中的某个或某些位来完成的。

  首先给出GP32单片机的Flash编程子程序,随后给出在用户模式下进行Flash在线编程的实例,并通过与PC机串行通信方式进行验证,PC方采用VB语言编程。

  由于GP32单片机内部的监控ROM中没有固化Flash编程子程序,要在运行中能对Flash进行在线编程,初始装入的用户程序,必须包含对Flash的擦除及写入子程序。由于程序驻留Flash区,在运行擦除及写入子程序时,整个Flash区会被加上高于普通工作电压的编程电压,致使对Flash区读取不稳定,可能导致程序不能正常执行。为了使擦除、写入程序正常执行,需将擦除、写入子程序移入RAM中并转入RAM区执行。为此,需在RAM区开辟一个缓冲区,供程序移入使用。下图给出了Flash在线编程的汇编工程的文件组织情况。

  使用Flash在线编程技术可以省去外接EEPROM,不仅简化了电路设计,也提高了系统稳定性。但是Flash在线编程的技术文献资料比较少,特别是实用程序目前还较少见到,涉及Flash在线编程的技术细节应仔细斟酌。由于擦除与写入子程序是复制到RAM中执行,我们给出的两个子程序已经包含了复制并转入RAM执行的程序过程,正是由于这个特殊的过程,根据实际编程调试与项目开发过程中积累的经验,提出以下注意点,供读者参考:

  ①RAM中要留有足够的缓冲区,以便存放复制到RAM中的子程序,具体值是取擦除与写入子程序中的大者即可。它们的大小可在编译后的.LST文件中查得。

  ②擦除及写入子程序中要调用的延时子程序均随其后,以便同时复制到RAM中,最后一个标号是为复制方便而加入,否则复制时要用其它方法得到结束地址,编程变得不规范。

  ③擦除及写入子程序中对延时子程序的调用必须使用“BSR 子程序名”,而不能使用 “JSR 子程序名”,因为这里的子程序是复制到RAM中执行的,程序地址已经发生了变化,所以只能用相对调用。

  ④擦除子程序与写入子程序及其中的延时子程序,若含有跳转语句,不能使用“JMP 地址”,只能使用“BRA 地址”。原因同上。

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