NXP JN5169 读写片外 FLASH

2023-10-25 08:03:46

NXP JN5169 读写片外 FLASH



一、原理图

NXP JN5169 读写片外 FLASH


NXP JN5169 读写片外 FLASH


二、读写兼容的片外 FLASH 设备

JN5169 片上 FLASH 介绍

JN5169 兼容的片外 FLASH 设备如下表所示：

制造商 Flash 器件 扇区数 扇区大小（KB） 总大小（KB）
Atmel AT25F512 2 32 64
STMicroelectronics M25P05A 2 32 64
Microchip SST25VF010A 4 32 128
STMicroelectronics M25P10A 4 32 128
STMicroelectronics M25P20 4 64 256
Winbond W25X20B 4 64 256
STMicroelectronics M25P40 8 64 512
Winbond W25X40（因为M25P40兼容W25X40，所以JN5169也兼容W25X40） 8 64 512

这里以读写 W25X40 为例：

PUBLIC void AppColdStart (void)
{
	uint8 i, write[64], read[64];

	/*等待系统时钟切换为外部32MHz晶振*/
	while (bAHI_GetClkSource() == TRUE);
	/*优化闪存等待状态*/
	vAHI_OptimiseWaitStates();

	vAHI_WatchdogStop();
	(void)u32AHI_Init();

	vUartInit();

	vAHI_DelayXms(2000);

	for(i = 0; i < 64; i++){
		write[i] = i + 64;
	}

	//调用的第一个 Flash 存储器函数必须是初始化函数 bAHI_FlashInit()。
	//在外部 Flash 存储器的情况下，这个函数要求指定附加的 Flash 器件类型。
	//使用ST M25P40，兼容华邦 W25X40，512KB
	if(bAHI_FlashInit(E_FL_CHIP_ST_M25P40_A, NULL)){
		vPrintf("片外FLASH初始化成功！\n");
	}
	else{
		vPrintf("片外FLASH初始化失败！\n");
		return;
	}
	/**
	 * W25X40扇区数8（范围0到7）
	 * W25X40的每个扇区均为64KB。 不得执行对非空白页面字的写入。
	 * 写入非空白页面字的扇区首先应使用bAHI_FlashEraseSector()擦除，然后再写入该页面字。
	 * 如果用户省略了扇区擦除操作，则从页字读取时可能会导致后续错误
	 * 此读取错误将触发中断并执行使用bAHI_FlashEECerrorInterruptSet()注册的回调函数。
	 * W25X40 64KB扇区擦除时间典型值1秒，最大值2秒
	 * 整片擦除典型值5秒，最大值10秒
	 */
	if(bAHI_FlashEraseSector(0)){
		vPrintf("擦除扇区0成功！\n");
	}
	else{
		vPrintf("擦除扇区0失败！\n");
		return;
	}
	vAHI_DelayXms(1500);	//等待擦除完成
	/**
	 * 该功能通过将1到0的相应位清零来对闪存块进行编程。该功能可用于访问兼容闪存设备的任何扇区。
	 * 此函数只能用于写入包含16个字节的倍数的数据块，并且该块必须写入16字节的边界。
	 * 此机制不允许将比特设置为0到1。只能通过擦除整个扇区将比特设置为1
	 * 因此，在使用此功能之前，必须调用函数bAHI_FlashEraseSector()。
	 * W25X40 绝对地址为0x000000 ~ 0x07FFFF（共0x80000，512kB)
	 * 一个扇区大小为65536(0x10000，64KB)，所以第0扇区绝对地址为0x000000 ~ 0x00FFFF
	 */
	//向扇区0写入64个字节数据
	if(bAHI_FullFlashProgram(0x000000, 64, write)){
		vPrintf("向扇区0写入数据成功！\n");
	}
	else{
		vPrintf("向扇区0写入数据失败！\n");
		return;
	}
	vPrintf("写入扇区0的数据为 = ");
	for(i = 0; i < 64; i++){
		vPrintf(" %x", write[i]);
	}
	vPrintf("\n");

    while (1) {
    	//从扇区0读取64个字节数据
    	bAHI_FullFlashRead(0x000010, 64, read);
    	vPrintf("扇区0的数据为 = ");
    	for(i = 0; i < 64; i++){
    	    vPrintf(" %x", read[i]);
    	}
    	vPrintf("\n");
    	vAHI_DelayXms(2000);
    }
}

PUBLIC void AppWarmStart (void)
{
    AppColdStart();
}

效果图：

NXP JN5169 读写片外 FLASH


三、读写不兼容的片外 FLASH 设备

常用 25/26 Flash 系列器件型号、ID、容量对照表

tSPIflashFncTable（JenOS Structures） 用法见 JN-UG-3075 第 174 页。

这里以读写 LE25FU406C（512KB） 为例：

#define FLASH_PAGE_SIZE				256

#define MSB		FALSE		//spi从最高位开始传输
#define LSB		TRUE		//spi从最低位开始传输

#define WP		1 << 2
#define HOLD	1 << 3

#define	READ_DATA			0x03
#define	CHIP_ERASE			0xC7
#define	PAGE_PROGRAM		0x02
#define	WRITE_ENABLE		0x06
#define	STATUS_READ			0x05
#define	STATUS_WRITE		0x01
#define	READ_RDID			0x9F
#define	SECTOR_ERASE		0xD8

tSPIflashFncTable FlashTable;

//初始化IO
PRIVATE void vDIOInit (void)
{
    vAHI_DioSetDirection(0, WP | HOLD);
    vAHI_DioSetPullup(WP | HOLD, 0);

    vAHI_DioSetOutput(WP | HOLD, 0);
}

//SPI传输接收1个字节
PUBLIC uint8 vSPI_Transfer_1Byte(uint8 dat)
{
    uint8 ReceiveData = 0;

    while(bAHI_SpiPollBusy());				/* 等待总线空闲                 */
    vAHI_SpiStartTransfer(7, dat);			/* 发送7+1=8位数据             */
    while(bAHI_SpiPollBusy());				/* 等待数据发送完毕             */
    ReceiveData = u8AHI_SpiReadTransfer8();	/* 读8位数据                   */

    return (ReceiveData); 					/* 返回接收到的数据             */
}

/**
 * @Description 初始化用于Flash访问的变量。
 * @parameter iDivisor 时钟除数
 * @parameter u8SlaveSel 用于从机选择的字节
 */
PRIVATE void vSPIflashInit(int iDivisor, uint8 u8SlaveSel)
{
	vAHI_SpiConfigure(u8SlaveSel,		//从机数量1
						MSB,	//高位传输
						FALSE,	//SPI模式0
						FALSE,
						iDivisor,
						FALSE,	//禁止SPI中断
						FALSE);	//禁止自动选择从机
}
PRIVATE void vSPIflashSetSlaveSel(uint8 u8SlaveSel)
{

}
//启用对Flash的写入。 在擦除或编程Flash之前调用。
PRIVATE void vSPIflashWREN(void)
{
	vAHI_SpiSelect(1);		//选择从机
	vSPI_Transfer_1Byte(WRITE_ENABLE);
	vAHI_SpiSelect(0);		//释放从机
}
//使能对Flash状态寄存器的写入。 在写入闪存状态寄存器之前调用。
PRIVATE void vSPIflashEWRSR(void)
{

}
//读取Flash状态寄存器并返回Flash寄存器数据
PRIVATE uint8 u8SPIflashRDSR(void)
{
	uint8 status;
	vAHI_SpiSelect(1);		//选择从机
	vSPI_Transfer_1Byte(STATUS_READ);
	status = vSPI_Transfer_1Byte(0xFF);
	vAHI_SpiSelect(0);		//释放从机
	return (status);
}
//读取Flash ID寄存器并返回ID寄存器数据，错误时为0或2个字节[ManufacturerId，DeviceId]
PRIVATE uint16 u16SPIflashRDID(void)
{
	uint8 ManufacturerId = 0, DeviceId = 0;
	//uint8 Capacity;
	uint16 ID;
	while(u8SPIflashRDSR() & 0x01);//检测是否空闲
	vAHI_SpiSelect(1);		//选择从机
	vSPI_Transfer_1Byte(READ_RDID);
	ManufacturerId = vSPI_Transfer_1Byte(0xFF);
	DeviceId = vSPI_Transfer_1Byte(0xFF);
	vSPI_Transfer_1Byte(0xFF);		//Capacity（容量）
	vAHI_SpiSelect(0);		//释放从机
	ID = ManufacturerId <<8 | DeviceId;
	return (ID);
}
/**
 * @Description 将数据写入 Flash 状态寄存器
 * @parameter u8Data 状态寄存器数据
 */
PRIVATE void vSPIflashWRSR(uint8 u8Data)
{
	vSPIflashWREN();//写使能
	vAHI_SpiSelect(1);		//选择从机
	vSPI_Transfer_1Byte(STATUS_WRITE);
	vSPI_Transfer_1Byte(u8Data);
	vAHI_SpiSelect(0);		//释放从机
	while(u8SPIflashRDSR() & 0x01);//写完毕
}
/**
 * @Description 将数据写入Flash
 * @parameter u32Addr 地址
 * @parameter u16Len  数据长度（字节）
 * @parameter pu8Data 写入的数据指针
 */
PRIVATE void vSPIflashPP(uint32 u32Addr, uint16 u16Len, uint8* pu8Data)
{
	uint8  addr1, addr2, addr3, i;
	uint16 j, dic_len;

	addr1 = (u32Addr & 0x00FF0000) >> 8 >> 8;
	addr2 = (u32Addr & 0x0000FF00) >> 8;
	addr3 = u32Addr & 0xFF;

	if((addr3 % 16) != 0){		//必须在16字节边界上
		return;
	}
	if(u16Len > 0x1000 || u16Len < 1){	//最高为0x1000（1 - 4096）
		return;
	}
	if((u16Len % 16) != 0){		//必须为16的倍数
		return;
	}

	dic_len = FLASH_PAGE_SIZE - addr3;		//起始地址页剩余空间
	if(dic_len >= u16Len){	//页剩余空间大于待写入字节数
		vSPIflashWREN();//写使能
		vAHI_SpiSelect(1);		//选择从机
		vSPI_Transfer_1Byte(PAGE_PROGRAM);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr1);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr2);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr3);
		for(i = 0; i < u16Len; i++){
			vSPI_Transfer_1Byte(*pu8Data++);
		}
		vAHI_SpiSelect(0);		//释放从机
		while(u8SPIflashRDSR() & 0x01);//写完毕
	}
	else{			//页剩余空间小于待写入字节数
		vSPIflashWREN();//写使能
		vAHI_SpiSelect(1);		//选择从机
		vSPI_Transfer_1Byte(PAGE_PROGRAM);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr1);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr2);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr3);
		for(i = 0; i < dic_len; i++){
			vSPI_Transfer_1Byte(*pu8Data++);
		}
		vAHI_SpiSelect(0);		//释放从机
		while(u8SPIflashRDSR() & 0x01);//写完毕

		u16Len = u16Len - dic_len;			//剩余未写入字节数
		//跨页写
		j = 1;

		while(u16Len >= FLASH_PAGE_SIZE){    //剩余未写入字节数大于等于一页字节数
			vSPIflashWREN();//写使能
			vAHI_SpiSelect(1);		//选择从机
			vSPI_Transfer_1Byte(PAGE_PROGRAM);
			vSPI_Transfer_1Byte(addr1);
			vSPI_Transfer_1Byte(addr2);
			vSPI_Transfer_1Byte(addr3);
			for(i = 0; i < FLASH_PAGE_SIZE; i++){
				vSPI_Transfer_1Byte(*pu8Data++);
			}
			vAHI_SpiSelect(0);		//释放从机
			while(u8SPIflashRDSR() & 0x01);//写完毕
			j++;								//下一页
			u16Len = u16Len - FLASH_PAGE_SIZE;			//剩余未写入字节数
		}
		//剩余未写入字节数小于一页字节数
		vSPIflashWREN();//写使能
		vAHI_SpiSelect(1);		//选择从机
		vSPI_Transfer_1Byte(PAGE_PROGRAM);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr1);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr2);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr3);
		for(i = 0; i < u16Len; i++){
			vSPI_Transfer_1Byte(*pu8Data++);
		}
		vAHI_SpiSelect(0);		//释放从机
		while(u8SPIflashRDSR() & 0x01);//写完毕
		u16Len = u16Len - FLASH_PAGE_SIZE;			//剩余未写入字节数
	}

	vPrintf("写入扇区0的数据为 = ");
	pu8Data = pu8Data - u16Len;
	for(i = 0; i < u16Len; i++){
		vPrintf(" %x", *pu8Data++);
	}
	vPrintf("\n");

}

/**
 * @Description 从Flash读取数据。
 * @parameter u32Addr 地址
 * @parameter u16Len  数据长度（字节）
 * @parameter pu8Data 存放读取的数据指针
 */
PRIVATE void vSPIflashRead(uint32 u32Addr,uint16 u16Len,uint8* pu8Data)
{
	uint8 addr1, addr2, addr3, i;
	addr1 = (u32Addr & 0x00FF0000) >> 8 >> 8;
	addr2 = (u32Addr & 0x0000FF00) >> 8;
	addr3 = u32Addr & 0xFF;

	vAHI_SpiSelect(1);		//选择从机
	vSPI_Transfer_1Byte(READ_DATA);
	vSPI_Transfer_1Byte(addr1);
	vSPI_Transfer_1Byte(addr2);
	vSPI_Transfer_1Byte(addr3);
	for(i = 0; i < u16Len; i++){
		*pu8Data++ = vSPI_Transfer_1Byte(0xFF);
	}
	vAHI_SpiSelect(0);		//释放从机

	pu8Data = pu8Data - u16Len;
	vPrintf("扇区 0、1 的数据为 = ");
	for(i = 0; i < u16Len; i++){
	    vPrintf(" %x", *pu8Data++);
	}
	pu8Data = pu8Data - u16Len;
}
//执行Flash的批量擦除，整片擦除
PRIVATE void vSPIflashBE(void)
{
	vSPIflashWREN();//写使能
	vAHI_SpiSelect(1);		//选择从机
	vSPI_Transfer_1Byte(CHIP_ERASE);	//C7/60
	vAHI_SpiSelect(0);		//释放从机
	while(u8SPIflashRDSR() & 0x01);//擦完毕
}
//执行Flash的扇区擦除，0-7，一个扇区64KB
PRIVATE void vSPIflashSE(uint8 u8Sector)
{
	uint8 addr1, addr2, addr3;
	if(u8Sector >= 8){
		return;
	}

	addr1 = u8Sector;
	addr2 = 0x00;
	addr3 = 0x00;

	vPrintf("开始擦除扇区 %d ...\n", u8Sector);

	vSPIflashWREN();//写使能

	vAHI_SpiSelect(1);		//选择从机
	vSPI_Transfer_1Byte(SECTOR_ERASE);
	vSPI_Transfer_1Byte(addr1);
	vSPI_Transfer_1Byte(addr2);
	vSPI_Transfer_1Byte(addr3);
	vAHI_SpiSelect(0);		//释放从机
	while(u8SPIflashRDSR() & 0x01);//擦完毕
}

//自定义一组与FLASH交互的函数
PUBLIC void vInitFlashTable(void)
{
	FlashTable.u32Signature = 0x12345678;	//
	FlashTable.u16FlashId = 0x6206;		//(u8ManufactureId << 8) | u8DeviceId
	FlashTable.u16Reserved = 0x0000;		//保留，一般不使用

	FlashTable.vZSPIflashInit = vSPIflashInit;		//初始化用于Flash访问的变量
	FlashTable.vZSPIflashSetSlaveSel = vSPIflashSetSlaveSel;
	FlashTable.vZSPIflashWREN = vSPIflashWREN;//启用对Flash的写入。 在擦除或编程Flash之前调用。
	FlashTable.vZSPIflashEWRSR = vSPIflashEWRSR;//使能对Flash状态寄存器的写入。 在写入Flash状态寄存器之前调用。
	FlashTable.u8ZSPIflashRDSR = u8SPIflashRDSR;//读取Flash状态寄存器并返回Flash寄存器数据
	FlashTable.u16ZSPIflashRDID = u16SPIflashRDID;//读取Flash ID寄存器并返回ID寄存器数据，错误时为0或2个字节[ManufacturerId，DeviceId]
	FlashTable.vZSPIflashWRSR = vSPIflashWRSR;//将数据写入 Flash 状态寄存器
	FlashTable.vZSPIflashPP = vSPIflashPP;//将数据写入Flash
	FlashTable.vZSPIflashRead = vSPIflashRead;//从Flash读取数据
	FlashTable.vZSPIflashBE = vSPIflashBE;//整片擦除
	FlashTable.vZSPIflashSE = vSPIflashSE;//执行Flash的扇区擦除
}


PUBLIC void AppColdStart (void)
{
	uint8 i, write[64], read[64];

	/*等待系统时钟切换为外部32MHz晶振*/
	while (bAHI_GetClkSource() == TRUE);
	/*优化闪存等待状态*/
	vAHI_OptimiseWaitStates();

	vAHI_WatchdogStop();
	(void)u32AHI_Init();

	vDIOInit();

	vUartInit();

	vAHI_DelayXms(2000);

	for(i = 0; i < 64; i++){
		write[i] = i + 64;
	}

	vInitFlashTable();

	FlashTable.vZSPIflashInit(8, 1);//速率1M，从机1
	vPrintf("rdid = %x\n", FlashTable.u16ZSPIflashRDID());
	vPrintf("status register = %x\n", FlashTable.u8ZSPIflashRDSR());

	//调用的第一个 Flash 存储器函数必须是初始化函数 bAHI_FlashInit()。
	//在外部 Flash 存储器的情况下，这个函数要求指定附加的 Flash 器件类型。
	//使用LE25FU406C（512KB）
	bAHI_FlashInit(E_FL_CHIP_CUSTOM, &FlashTable);
	vPrintf("片外FLASH初始化成功！\n");
	/**
	 * LE25FU406C扇区数8（范围0到7）
	 * LE25FU406C的每个扇区均为64KB。 不得执行对非空白页面字的写入。
	 * 写入非空白页面字的扇区首先应使用bAHI_FlashEraseSector()擦除，然后再写入该页面字。
	 * 如果用户省略了扇区擦除操作，则从页字读取时可能会导致后续错误
	 * 此读取错误将触发中断并执行使用bAHI_FlashEECerrorInterruptSet()注册的回调函数。
	 * LE25FU406C扇区擦除时间典型值80ms，最大值250ms
	 * 整片擦除典型值250ms，最大值1.6秒
	 */
	if(bAHI_FlashEraseSector(0)){
		vPrintf("擦除扇区0成功！\n");
	}
	else{
		vPrintf("擦除扇区0失败！\n");
		return;
	}
	vAHI_DelayXms(1500);	//等待擦除完成
	/**
	 * 该功能通过将1到0的相应位清零来对闪存块进行编程。该功能可用于访问兼容闪存设备的任何扇区。
	 * 此函数只能用于写入包含16个字节的倍数的数据块，并且该块必须写入16字节的边界。
	 * 此机制不允许将比特设置为0到1。只能通过擦除整个扇区将比特设置为1
	 * 因此，在使用此功能之前，必须调用函数bAHI_FlashEraseSector()。
	 * LE25FU406C 绝对地址为0x000000 ~ 0x07FFFF（共0x80000，512kB)
	 * 一个扇区大小为65536(0x10000，64KB)，所以第0扇区绝对地址为0x000000 ~ 0x00FFFF
	 */
	//这里调用bAHI_FullFlashProgram，实际最终调用的是FlashTable的vZSPIflashPP函数，也就是自定义的vSPIflashPP
	if(bAHI_FullFlashProgram(0x0000E0, 64, write)){
		vPrintf("向扇区0、1写入数据成功！\n");
	}
	else{
		vPrintf("向扇区0、1写入数据失败！\n");
		return;
	}
	vAHI_DelayXms(5);

    while (1) {
    	//从扇区0读取64个字节数据
    	//这里调用bAHI_FullFlashRead
    	//实际最终调用的是FlashTable的vZSPIflashRead函数，也就是自定义的vSPIflashRead
    	bAHI_FullFlashRead(0x0000E0, 64, read);

    	vPrintf("\n");
    	vAHI_DelayXms(2000);
    }
}

PUBLIC void AppWarmStart (void)
{
    AppColdStart();
}

效果图：

NXP JN5169 读写片外 FLASH


上一篇：Properties 文件的编写与读取


下一篇：数据挖掘之网络爬虫 - 基础