C8051F310在系统编程Flash

kenson · 发表于 2013-10-12 14:15

C8051F310在系统编程Flash

C8051F310在系统编程Flash

用单片机，有些数据设置后需要掉电不丢失，一般首先想到的是使用eeprom，比如AVR中的Atmega系列有内部eeprom，也可以外接AT24C01之类的eeprom。这里介绍另外一种参数保存方法，Silicon Laboratories的C8051F系列，其内部程序存储区Flash可以在系统编程，功能类似于eeprom，掉电不丢失。
C8051F310内部有16K的在系统可编程Flash，地址从0x0000到0x3dff，以512字节作为一个扇区，这意味着每次擦除的时候，是对整个扇区擦除（置1），它不是面向单字节操作的，这点与eeprom不同。
读Flash：
unsigned char code TestStrings[] = “Hello,eeworld!”;
使用code定义的常量，Keil将其保存到Flash里，我们读Flash里的内容，同样地，其地址指向的数据类型应该是unsigned char code，所以，我们读Flash的某地址的内容，可以通过以下方式来读：
DataGet = (*((unsigned char code*)DataAddr));
读取DataAddr地址里的Flash常量到DataGet，其实，这个常量并非就一定是常量，它是可以修改的，即写Flash，待会介绍如何写Flash，说是Flash数据可能准确点。
先说说上面右边的定义吧，
DataAddr是一个地址，最后面那个*说明它是一个指针，unsigned char code说明它指向的数据类型，第一个*是指向，相当于读出该地址的数据，最后赋值给DataGet。
汇编中读取用MOVC指令来读取Flash数据。
读取指定长度的Flash数据：
void Flash_Read(unsigned int DataAddr,unsigned int DataLength,unsigned char *pData)
{
bit SaveEA;
SaveEA = EA;
EA = 0;
while(DataLength--)
{
(*(pData++)) = (*((unsigned char code*)(DataAddr++)));
}
EA = SaveEA;
}
擦除Flash：
Flash的位一旦被写0了，必须通过擦除，才能让它回到1，直接1是不行的。所以，如果需要重新写数据到Flash某地址，须先擦除掉，擦除操作将会使所在的整个扇区的512字节全部变成0xff。写Flash数据时，其数据类型是unsigned char xdata，汇编使用MOVX指令，请注意，MOVX同样用XRAM写，所以，最后PSWE 位应被清‘0’，以使 MOVX 指令不再指向程序存储器。MOVX读指令总是指向 XRAM。
擦除步骤：
1．禁止中断（建议这样做）。
2．置‘1’程序存储器擦除允许位（PSCTL中的PSEE），以允许 FLASH 扇区擦除。
3．置‘1’程序存储器写允许位（PSCTL中的PSWE），以允许 FLASH 写入。
4．向 FLKEY写第一个关键码：0xA5。
5．向 FLKEY写第二个关键码：0xF1。
6．用 MOVX 指令向待擦除页内的任何一个地址写入一个数据字节。

void Flash_Eraser(unsigned int DataAddr)
{  //只擦除DataAddr所在扇区的数据，实际应当根据用的数据量来擦除需要的扇区。
bit SaveEA;
SaveEA = EA;
EA = 0;
PSCTL = 0x03;//写允许、擦出允许
FLKEY = 0xa5;//写关键字
FLKEY = 0xf1;
//写入任意数据，flash将擦除该页512字节
(*((unsigned char xdata*) DataAddr)) = 0xff;
PSCTL = 0x00;//禁止写和擦除
}
写Flash：
数据类型是unsigned char xdata。写Flash一般步骤：
1．禁止中断（建议这样做）。
2．擦除包含目标地址的FLASH页（见上节的说明）。
3．置‘1’PSCTL 中的 PSWE 位。
4．清除 PSCTL 中的PSEE位。
5．向 FLKEY写第一个关键码：0xA5。
6．向 FLKEY写第二个关键码：0xF1。
7．用 MOVX 指令向扇区内的目标地址写入一个数据字节。
重复步骤 5-7，直到写完每个字节。在完成了对 FLASH 的数据写入后，PSWE 位应被清‘0’，以使 MOVX 指令不再指向程序存储器。
void Flash_Write(unsigned int DataAddr,unsigned int DataLength,unsigned char *pData)
{
bit SaveEA;
SaveEA = EA;
EA = 0;
PSCTL = 0x01;//写允许
while(DataLength--)
{
      FLKEY = 0xa5;//写关键字
      FLKEY = 0xf1;
      (*((unsigned char xdata*)(DataAddr++))) = (*(pData++));
}
PSCTL = 0x00;//禁止写和擦除
EA = SaveEA;
}
注意：
1.Flash擦除是整块擦除，所以，写数据的时候，应先读出该扇区有用的数据，擦除后，重新写入Flash。否则全部置位0xff。
2.Flash是512字节作为一个扇区的，写入大量数据的时候，要选好地址，要知道自己用了哪几个扇区，擦除的时候，用到的扇区都应该擦除。少量数据的话，尽量把数据都放在同一个扇区，方便改写，也节省时间。
3.一些参数：

kenson · 发表于 2013-10-12 14:30

C8051F MCU应用笔记

AN009 — 从应用程序写 FLASH

相关器件
本应用笔记适用于下列器件：
C8051F000、C8051F001、C8051F002、C8051F005、C8051F006、C8051F007、C8051F010、
C8051F011 和 C8051F012。
引言
本应用笔记的目的是说明如何从应用程序写FLASH。在应用编程允许将FLASH用于非易失性
信息的存储（例如配置参数），还可以允许采用JTAG接口之外的另一种接口（例如UART）进行在
系统引导装载。本笔记的最后给出了如何读和写FLASH的‘C’代码。
关键点
　在应用编程允许将FLASH用于非易失性信息的存储，这一点与EEPROM类似。
　 FLASH写/擦除寿命在 – 40 ~ + 85℃的工业温度范围内保证在 10000 次以上。
　 FLASH存储器用 MOVC指令读取（MOVC a, @A+DPTR）。
　 FLASH存储器用 MOVX 指令写入（MOVX @A+DPTR, a）。
　 FLASH页以 512 字节分界（0200h, 0400h, 依此类推）。
　 FLASH写操作只能写入 0。因此在写一个 FLASH字节之前，包含该字节的页必须首先被擦除
（使该页中的所有位都为 1）。
　在进行 FLASH写或擦除之前，必须根据当前的系统时钟设置 FLSCL 中的 FLASCL 位。
　在进行 FLASH写之前，必须将 PSWE 置 1。
　在进行 FLASH擦除之前，必须将 PSWE 和 PSEE 置 1。
　 FLASH页的擦除操作是将PSWE和PSEE置1并向该页512字节中的任一字节进行写操作。
　含有读锁定字节和写/擦除锁定字节的 FLASH页不能由用户软件擦除（但是，该页可以由用户
软件写入）。该页只能通过 JTAG 接口擦除。
过程
FLASH 是按一系列 512 字节的页组织的。另外还有一个 128 字节的页，该页位于 FLASH 的
顶部，起始地址为 0x8000。由于写一个 FLASH字节只能对各位写入 0，因此在写一个 FLASH字
节之前，该字节必须被初始化为 0xFF。一个 FLASH擦除操作将一页内的所有字节初始化为 0xFF。
擦除一个 FLASH 页
一个 FLASH 页可以通过下述过程擦除：
1.根据当前系统时钟频率值按 C8051F000 数据表的说明设置 FLSCL（当使用缺省的 2MHz
内部振荡器时，FLSCL=0x86）。

Silicon Laboratories Inc. 新华龙电子有限公司
4635 Boston Lane 深圳市福田区华强北路现代之窗大厦A座13F C室(518013)
Austin, TX 78735 电话：0755-83645240 83645242 83645244 83645251
Email: mcuinfo@silabs.com （版权所有）电邮：shenzhen@xhl.com.cn
Internet: www.silabs.com 网址：www.xhl.com.cn

AN009 — 从应用程序写 FLASH

2. 通过向 PSCTL写入 03h 使 PSWE 和 PSEE 置 1。
3. 向待擦除页内的任一字节写入任意值：
; 初始化 DPTR，使其指向待擦除页内的地址
mov DPTR, #address
; 启动擦除过程
movx @DPTR, a
4．如果不再进行擦除操作，将 PSEE 设置为‘0’。
擦除每个页需要 10到 20ms 的时间。注意：CPU内核在 FLASH擦除过程中停止工作，但外
设（象 ADC、UART、SMBus 和定时器）仍然工作。在擦除过程中产生的任何中断都将被挂起，
直到该过程结束。在写一个 FLASH字节期间 CPU的工作情况与此相同。
写一个 FLASH 字节
下述过程用于写一个 FLASH字节：
1. 根据当前系统时钟频率值按 C8051F000 数据表的说明设置 FLSCL（当使用缺省的 2MHz
内部振荡器时，FLSCL=0x86）。
2. 通过向 PSCTL写入 01h 使 PSWE 置 1（PSEE 必须为‘0’）。
3. 写入字节数据。
; 初始化 DPTR，使其指向待写字节的地址
mov DPTR, #address
; 将待写字节装入 acc
mov a, #value
; 启动写操作
movx @DPTR, a
4. 如果不再进行写操作，将 PSWE 设置为‘0’。
每个 FLASH字节的写操作需要 20到 40μs 的时间。
更新 FLASH中的数据
当保存一组配置信息时，经常需要在一组字节中单独改变某个字节的数值。单独更新某个字节
（或字节子集）的一般过程如下：
1. 将 FLASH页拷贝到一个临时存储区（RAM 或一个已被擦除的‘临时’FLASH页）。
2. 擦除 FLASH页的数据。
3. 将前面存储在临时存储区的内容复制到 FLASH页中。
用‘C’代码访问 FLASH
所附的示例代码说明了如何用‘C’程序擦除、写和读 FLASH 内容。由于 FLASH 读操作是
用 MOVC 指令实现的，因此用于读操作的 FLASH 指针必须是 CODE 类型。由于 FLASH 写操作
是用 MOVX 指令实现的，所以用于写（或擦除）操作的 FLASH指针必须是 XDATA 类型。

2 AN009-1.0 JAN01

AN009 — 从应用程序写 FLASH

软件示例
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// FLASH_1.c
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
//
// 作者：BW
//
// 本示例程序给出了用‘C’程序擦除、写和读 FLASH存储器的例子。
//
// 目标器件：C8051F000 或 C8051F010
// 开发工具：KEIL C51
//

//-----------------------------------------------------------------------------
// 包含文件
//-----------------------------------------------------------------------------

#include <c8051f000.h> // SFR 声明
#include <stdio.h>

//-----------------------------------------------------------------------------
// Function PROTOTYPES
//-----------------------------------------------------------------------------

void main (void);

//-----------------------------------------------------------------------------
// MAIN Routine
//-----------------------------------------------------------------------------

void main (void) {

unsigned char test_string[ ] = "Howdy!"; // 将被拷贝到 FLASH中的字符串

unsigned char xdata *pwrite; // 程序存储器空间的指针（FLASH），指向待写地址
unsigned char code *pread; // 程序存储器空间的指针（FLASH），指向待读地址
unsigned char *pgen; // 一般指针
char test; // 测试字符

AN009-1.0 JAN01 3

AN009 — 从应用程序写 FLASH

// 禁止看门狗定时器
WDTCN = 0xde;
WDTCN = 0xad;
// 擦除 128 字节的信息页（位于 0x8000）
FLSCL = 0x86; // 设置 FLASH标度寄存器（对 2MHz 系统时钟）
PSCTL = 0x03; // 将 PSWE 和 PSEE 置‘1’（MOVX 指令对应
// 的 FLASH页
pwrite = 0x8000; // 将指针指向待擦除页
*pwrite = 0; // 启动擦除过程
PSCTL = 0x01; // 清除 PSEE，PSWE 仍然置 1
// MOVX 指令将写到对应的地址

// 现在我们要拷贝字符串 <test_string> 的内容到 FLASH页，从地址 0x8000 开始。

pgen = test_string; // pgen 指向源字符串
do {
*pwrite++ = *pgen++; // 拷贝字节
} while (*pgen != '\0'); // 直到 NULL 结束符

*pwrite = NULL; // 用 NULL 结束目的字符串

PSCTL = 0; // 禁止 FLASH写
FLSCL = 0x8f; // 禁止 FLASH写

// 现在我们读写入的字符串

pread = 0x8000; // 初始化 CODE 读指针为字符串起始地址

test = 0x5a;
do {
test = *pread++;
} while (test != '\0');

while (1) { // 原地循环
}
}

4 AN0

touren · 发表于 2013-11-20 09:11

我烦的就是它的不能单字节操作，上位机进行数据写操作很恼火

kenson · 发表于 2013-11-20 09:38

touren 发表于 2013-11-20 09:11
* P7 v) b c( r% S2 m. d- S% I* ~我烦的就是它的不能单字节操作，上位机进行数据写操作很恼火

它不是正直的EEPROM只能整个删，我也用得不爽。

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