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版本 d4cc6ede1278d034a60e06b5430d19abeb9d7b0b

Flash

1.STM32F407VG 硬體介紹 =============

  • STM32F407VG版子外觀與模組如下圖所示：

.. image:: /STM32F4_2.jpg

  • 上方USB Programmer/Debugger為ST-Link
  • 石英晶體震盪器(Crystal)，可參考(http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E7%9F%B3%E8%8B%B1%E6%99%B6%E4%BD%93%E8%B0%90%E6%8C%AF%E5%99%A8)
  • 中央的晶片為ARM® Cortex™-M4F core with embedded Flash and SRAM，其內部結構如Figure 5所示。
  • 三軸加速度感知器(3-axis Accelerometer)
  • 音頻數位類比轉換(Audio DAC)
  • 麥克風晶片(Chip Microphone)
  • USB On The Go (http://forum.slime.com.tw/thread180246.html)
  • 音效輸出(Audio Jack)
  • 此外，板子上有兩顆按鈕，藍色按鈕為User Button，黑色按鈕為Reset。

.. image:: /block_diag_1.JPG

.. image:: /block_diag_2.JPG

2.Software STM32F4 Lib ============

.. image:: /lib_1.JPG

3.debug gdb ============ - gdb指令介紹 : ————–

  • Debug設定(TCP/IP) :

.. image:: /gdb_1.JPG

  • Debug流程主要為 :
  1. 在Target(MCU)端開啟App與gdbserver。如果已經將程式燒入flash, 要透過MCU內建的gdb server來debug, 則必須使用st-util:

::

st-util -p 3333

  1. 開啟Host端的gdb：

::

arm-none-eabi-gdb your_elf_image.elf

  1. 連接到Target端的gdbserver，如

::

target extended-remote : 3333

  1. 當應用程式就緒後，可指定中斷點，接著按c，就會在指定的中斷點停下來。
  • 可參考(http://www.codeproject.com/Articles/14983/Remote-Debugging-using-GDB)

4.Flash 簡介 ============ - 簡介 ——

  • 快閃記憶體(Flash Memory、閃存)，主要用於一般姓資料儲存，以及在電腦及其他數位產品間交換傳輸資料。如記憶卡、隨身碟等。快閃記憶體是一種特殊的、以大區塊抹寫的EEPROM(電子抹除式可複寫唯讀記憶體)。

  • 快閃記憶體晶片的低階介面通常與透過支援外界的定址匯流排行隨機存取的DRAM、ROM、EEPROM等記憶體不同。 NOR Flash本身為讀取操作(支援隨機存取)提供外部定址匯流排；至於解鎖、抹除與寫入則須以區塊-區塊(Block-by-block)的方式進行，典型的區塊大小為64、128或256位元組。NAND Flash所有的動作都必須以區塊性基礎(Block-wise fashion)執行，包含讀、寫、解鎖與抹除。

  • NOR Flash Structure :

.. image:: /NOR flash.JPG

  • NAND Flash Structure :

.. image:: /NAND flash.JPG

關於NAND Flash 與 NOR Flash的比較可參考(http://www.8051faq.com.cn/manager/download/20077633203664115781250.PDF)。

  • Flash 操作

在做抹除與寫入動作之前，必須先設定Flash control register(FLASH_CR)，然而在Reset之後，FLASH_CR是不可寫入的。因此必須透過以下方法解鎖：

  1. 在Flash key register(FLASH_KEYR)中寫入0x45670123。
  2. 在Flash key register(FLASH_KEYR)中寫入0xCDEF89AB。

必須連續執行1與2才會解鎖

此外，FLASH_CR在FLASH_SR的BSY值為1時是同樣不可寫入的。

抹除步驟：

  • 區塊抹除(Sector Erase):
  1. 檢查Flash status register(FLASH_SR)中BSY(Busy) bit是否為0。(0代表目前沒有其他的Flash操作，1代表有其他Flash操作正在進行中)
  2. 設定FLASH_CR中SER(Sector Erase) bit告知啟用區塊抹除，並設定SNB(Sector number) bit告知欲抹除的區塊。

::

0000 sector 0 0001 sector 1 … 1011 sector 11 不得超過此範圍。

  1. 設定FLASH_CR中的STRT(Start) bit。
  2. 等待FLASH_SR中的BSY清空。
  • 大量抹除(Mass Erase):
  1. 檢查FLASH_SR中BSY bit是否為0。
  2. 設定FLASH_CR中的MER(Mass Erase) bit。
  3. 設定FLASH_CR中的STRT bit。
  4. 等待FLASH_SR中的BSY清空。

寫入步驟：

  1. 檢查FLASH_SR中BSY bit是否為0。
  2. 設定FLASH_CR中的PG(Programming)。
  3. 在指定的位置(主要記憶體區塊或OTP區塊)執行資料寫入的動作。(關於記憶體區塊將於下一節介紹)

  • 以下是各種型態單次寫入時所需的大小

  • Byte : x8

  • Half-word : x16

  • Word : x32

  • Double-word : x64

  • 而寫入之前必須於FLASH_CR中指定對應的PSIZE，如下表所示：

.. image:: /parallelism.JPG

當bit寫入由1寫成0時，不需要先Erase；但若將0寫為1時，則需要先Erase才能寫。

  1. 等待FLASH_SR中的BSY清空。

5.flash 記憶體架構介紹 ============

.. image:: /Flash_system_architecture.JPG

圖中一些縮寫的解釋如下：

  • I-Code bus : Instruction bus.這條bus由Cortex-M4F連至BusMatrix，核心透過這個bus取出指令。
  • D-Code bus : Data bus.這條bus由Cortex-M4F 與 64-Kbyte CCM data RAM 連至BusMatrix，核心透過這個bus讀取字母(literal)與除錯。
  • AHB : Advanced High-performance Bus.
  • APB : Advanced Peripheral Bus.

關於AHB與APB差異可參考(http://www.differencebetween.net/technology/difference-between-ahb-and-apb/)

  • DMA : Direct Memory Access. DMA提供周邊裝置與記憶體、記憶體與記憶體間高速的傳輸，而不須經由CPU的動作。
  • CCM : Core Coupled Memory.給core專用的全速64KB RAM，在沒有經過BusMatrix的情況下與core直接連結。
  • FLITF : Flash memory interface.

Bus Matrix:

.. image:: /bus_matrix.JPG

Flash模組的組成如下：

  • Main memory : 4個16Kbytes Sector、1個64Kbytes Sector及7個128Kbytes Sector，一共1024Kbytes.
  • System memory : bootloader code 放置的地方，30Kbytes.
  • OTP (One-Time Programmable) : 一次性寫入的空間，共528Kbytes，可參考(http://forum.eepw.com.cn/thread/120354/1)
  • Option byte : 用來設定讀寫保護、電壓level、軟硬體看門狗與Standby or Stop模式下的重置，共16Kbytes.

.. image:: /flash module organization.JPG

6.flash register ============ 7.example(範例流程) ============ 8.ref ============