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  • Msp430單片機(jī)內(nèi)部Flash存儲(chǔ)器的特點(diǎn)及功能解析
    Msp430單片機(jī)內(nèi)部Flash存儲(chǔ)器的特點(diǎn)及功能解析
  • Msp430單片機(jī)內(nèi)部Flash存儲(chǔ)器的特點(diǎn)及功能解析
  •   發(fā)布日期: 2019-06-04  瀏覽次數(shù): 1,266

    Msp430Flash型單片機(jī)內(nèi)部Flash存儲(chǔ)器介紹

    MSP430的Flash存儲(chǔ)器是可位、字節(jié)、字尋址和編程的存儲(chǔ)器。該模塊由一個(gè)集成控制器來控制編程和擦除的操作??刂破靼ㄈ齻€(gè)寄存器,一個(gè)時(shí)序發(fā)生器及一個(gè)提供編程、擦除電壓的電壓發(fā)生器。

     

    Msp430的Flash存儲(chǔ)器的特點(diǎn)有:

    Msp430單片機(jī)內(nèi)部Flash存儲(chǔ)器的特點(diǎn)及功能解析

    1)產(chǎn)生內(nèi)部編程電壓

    2)可位、字節(jié)、字編程,可以單個(gè)操作,也可以連續(xù)多個(gè)操作

    3)超低功耗操作

    4)支持段擦除和多段模塊擦除

    2 Flash存儲(chǔ)器的分割

    Msp430 Flash存儲(chǔ)器分成多個(gè)段。可對(duì)其進(jìn)行單個(gè)字節(jié)、字的寫入,也可以進(jìn)行連續(xù)多個(gè)字、字節(jié)的寫入操作,但是最小的擦除單位是段。

    Flash存儲(chǔ)器被分割成兩部分:主存儲(chǔ)器和信息存儲(chǔ)器,兩者在操作上沒有什么區(qū)別。兩部分的區(qū)別在于段的大小和物理地址的不同。

    以Msp430F149為例,信息存儲(chǔ)器有兩個(gè)128字節(jié)的段,即segmentA和segmentB,主存儲(chǔ)器有多個(gè)512字節(jié)的段。Msp430F149內(nèi)部Flash的地址為0x1000H~0xFFFFH,計(jì)60K。信息段SegA的起始地址為0x1080H,信息段SegB的起始地址為0x1000H。

    3 Flash存儲(chǔ)器的操作

    在默認(rèn)狀態(tài)下,處于讀操作模式。在讀操作模式中,F(xiàn)lash存儲(chǔ)器不能被擦除和寫入,時(shí)序發(fā)生器和電壓發(fā)生被關(guān)閉,存儲(chǔ)器操作指向ROM區(qū)。

    Msp430 Flash存儲(chǔ)器在系統(tǒng)編程ISP(in-system programmable)不需要額外的外部電壓。CPU能夠?qū)lash直接編程。Flash存儲(chǔ)器的寫入/擦除通過BLKWRT、WRT、MERAS、ERASE等位確定。

    3.1擦除

    Flash存儲(chǔ)器各位的缺省值為1,每一位都可以單獨(dú)編程為0,但只有擦除操作才能將其恢復(fù)為1。擦除操作的最小單位是段。通過erase和meras位設(shè)置可選擇3種擦除模式。

    MERAS

    ERASE

    擦除模式

    0

    1

    段擦除

    1

    0

    多段擦除(所有主存儲(chǔ)器的段)

    1

    1

    整體擦除(LOCKA=0時(shí),擦除所有主存儲(chǔ)器和信息存儲(chǔ)器的段;主存儲(chǔ)器的段只有當(dāng)LOCKA=0時(shí)可以擦除)

    擦除操作開始于對(duì)擦除的地址范圍內(nèi)的任意位置執(zhí)行一次空寫入??諏懭氲哪康氖菃?dòng)時(shí)序發(fā)生器和擦除操作。在空寫入操作之后,BUSY位自動(dòng)置位,并保持到擦除周期結(jié)束。BUSY、MERAS、ERASE在擦除周期結(jié)束后自動(dòng)復(fù)位。

    3.2寫入

    寫入模式由WRT和BLKWRT位進(jìn)行設(shè)置。

    BLKWRT(塊寫入模式選擇)

    WRT(寫模式選擇位)

    寫入模式

    0

    1

    單字節(jié)、單字寫入

    1

    1

    塊寫入

    所有的寫入模式使用一系列特有的寫入命令,采用塊寫入的速度大約是單個(gè)寫入的2倍,因?yàn)殡妷喊l(fā)生器在塊寫入完成器件均能保持。對(duì)于這兩種寫入模式,任何能修改目的操作數(shù)的指令均能用于修改地址。一個(gè)Flash字不能再擦除器件進(jìn)行兩次以上的寫入。

    當(dāng)啟動(dòng)寫入操作時(shí),BUSY置位,寫入結(jié)束時(shí)復(fù)位。

    4操作編程

    4.1 Flash擦除

    對(duì)Flash要寫入數(shù)據(jù),必須先擦除相應(yīng)的段,且對(duì)Flash存儲(chǔ)器的擦除必須是整段進(jìn)行的,可以一段一段擦,也可以多段一起擦除。擦除操作的順序如下:

    1)選擇適當(dāng)?shù)?u>時(shí)鐘源和分頻因子;

    2)清除LOCK位

    3)判斷BUSY位,只有當(dāng)BUSY=0時(shí)才可以執(zhí)行下一步

    4)使能段操作,設(shè)置ERASE、MERAS位等(如果是擦除一段,則ERASE=1,如果擦除多段,則MERAS=1,如果擦除整個(gè)Flash,則ERASE=1,MERAS=1)

    5)對(duì)擦除的地址范圍內(nèi)的任意位置作一次空寫入,以啟動(dòng)擦除操作

    6)在擦除周期內(nèi),時(shí)鐘源始終有效,不修改分頻因子

    7)操作完成后,置位LOCK

    根據(jù)上述操作順序,編寫程序代碼如下:

    void FlashErase(unsigned int adr)

    {

    uchar *p0;

    FCTL2 = FWKEY + FSSEL_1 + FN3 + FN4;//選擇時(shí)鐘源,分頻

    FCTL3 = FWKEY;//清除LOCK

    while(FCTL3 & BUSY);//如果出于忙,則等待

    FCTL1 = FWKEY + ERASE;//使能段操作

    p0 = (unsigned char *)adr;//數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成指針

    *p0 = 0;//向段內(nèi)任意地址寫0,即空寫入,啟動(dòng)擦除操作

    FCTL1 = FWKEY;

    FCTL3 = FWKEY + LOCK;

    while(FCTL3 & BUSY);

    }

    4.2寫入

    對(duì)Flash的寫入數(shù)據(jù)可以是單字、單字節(jié),也可以是連續(xù)多個(gè)字或字節(jié)(即塊操作)。編程寫入操作的順序如下:

    1)選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)鐘源和分頻因子;

    2)清除LOCK位

    3)判斷BUSY位,只有當(dāng)BUSY=0時(shí)才可以執(zhí)行下一步操作

    4)使能寫入功能,設(shè)置WRT、BLKWRT(如果寫入單字或單字節(jié)則WRT=1,如果是塊寫入,或者是多字、多字節(jié)連續(xù)寫入則WRT=1,BLKWRT=1);

    5)判斷BUSY位,只有當(dāng)BUSY=0時(shí)才可以執(zhí)行下一步操作

    6)寫入數(shù)據(jù)

    7)判忙,完了之后清除WRT,置位LOCK

    根據(jù)上述操作順序,編寫程序代碼如下:

    //write single byte

    //Adr為要編程的地址,沒有奇偶地址要求、DataB為要編程的字節(jié)數(shù)據(jù)

    void FlashWB(unsigned char Adr,unsigned char DataB)

    {

    FCTL2 = FWKEY + FSSEL_1 + FN3 + FN4;//MCLK16*FN4 + 8*FN3

    FCTL3 = FWKEY;

    FCTL1 = FWKEY + WRT;

    while(FCTL3 & BUSY);

    *((unsigned int *)Adr)=DataB;//數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成指針,指向地址數(shù)據(jù)Adr所表示的內(nèi)存單元

    //將數(shù)據(jù)字DataW賦值給內(nèi)存單元

    FCTL1 = FWKEY;

    FCTL3 = FWKEY + LOCK;

    while(FCTL3 & BUSY);

    }

    //write single word

    //Adr為要編程的地址,應(yīng)該是偶地址、DataW為要編程的字?jǐn)?shù)據(jù)

    void FlashWW(unsigned int Adr,unsigned int DataW)

    {

    FCTL2 = FWKEY + FSSEL_1 + FN3 + FN4;//MCLK16*FN4 + 8*FN3

    FCTL3 = FWKEY;

    FCTL1 = FWKEY + WRT;

    while(FCTL3 & BUSY);

    *((unsigned int *)Adr)=DataW;//數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成指針,指向地址數(shù)據(jù)Adr所表示的內(nèi)存單元

    //將數(shù)據(jù)字DataW賦值給內(nèi)存單元

    FCTL1 = FWKEY;

    FCTL3 = FWKEY + LOCK;

    while(FCTL3 & BUSY);

    }

    /*************************************************

    //向FLASH信息區(qū)寫入指定數(shù)量的字節(jié)數(shù)據(jù)

    //unsigned char *pc_byte信息區(qū)數(shù)據(jù)指針

    //unsigned char *Datain :讀出數(shù)據(jù)存放數(shù)據(jù)數(shù)組,8位長(zhǎng)

    //unsigned char count :讀操的數(shù)量,范圍0-127

    **************************************************/

    void FlashWrite(uchar *pc_byte,uchar *Datain,uint count)

    {

    FCTL2 = FWKEY + FSSEL_1 + FN3 + FN4;//MCLK16*FN4 + 8*FN3

    FCTL3 = FWKEY;

    FCTL1 = FWKEY + WRT;

    while(FCTL3 & BUSY);//如果處于忙狀態(tài),則等待

    while(count--)

    {

    while(FCTL3 & BUSY);

    *pc_byte++ = *Datain++;

    }

    FCTL1 = FWKEY;

    FCTL3 = FWKEY + LOCK;

    while(FCTL3 & BUSY);

    }

    注意:在對(duì)字寫入和字節(jié)寫入的時(shí)候,用于指向信息區(qū)數(shù)據(jù)指針類型的區(qū)別,字寫入時(shí)候?yàn)?((unsigned int *)Adr),字節(jié)寫入時(shí)候?yàn)?((unsigned char *)Adr)。

    4.3讀取

    根據(jù)查看的書籍資料和網(wǎng)絡(luò)資料得出,內(nèi)部Flash的讀取操作沒有順序的要求,一般Flash默認(rèn)的操作方式即為讀模式。讀取Flash的程序代碼如下:

    /*************************************************

    //向FLASH信息區(qū)讀出指定數(shù)量的字節(jié)數(shù)據(jù)

    //unsigned char *pc_byte信息區(qū)數(shù)據(jù)指針

    //unsigned char *Dataout :讀出數(shù)據(jù)存放數(shù)據(jù)數(shù)組,8位長(zhǎng)

    //unsigned char count :讀操的數(shù)量,范圍0-127

    **************************************************/

    void FlashRead(uchar *pc_byte,uchar *Dataout,uint count)

    {

    while(count--)

    {

    *Dataout = *pc_byte;

    Dataout++;

    pc_byte++;

    }

    }

    在網(wǎng)上查找資料的時(shí)候,好像看到過有位網(wǎng)友的博客說,內(nèi)部Flash的地址是自動(dòng)加1的,按照他的理解,函數(shù)中pc_byte++語(yǔ)句就沒有用處了,可是事實(shí)不然,我在調(diào)試過程中,發(fā)現(xiàn)并不能自動(dòng)加1,pc_byte++語(yǔ)句還是有必要的。調(diào)用上述函數(shù),可以通過這樣的方式FlashRead((uchar *)0x1000,a,4);即從0x1080地址處開始,連續(xù)讀取4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù),送給數(shù)組a。

    5小結(jié)

    對(duì)Msp430片內(nèi)Flash的操作是通過對(duì)3個(gè)控制字中的相應(yīng)位來完成的,只有控制位的正確組合,才能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。

    同時(shí)在編程中注意靈活使用數(shù)組和指針,以及指向數(shù)組的指針等,可以達(dá)到靈活編程的目的,不過本文中給出的幾個(gè)程序段,基本上能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)Msp430 Flash的擦除、寫入等操作。


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