本文主要是關于NOR Flash的相關介紹,并著重對NOR Flash燒寫flash鎖死現象進行了詳盡的闡述。
NOR Flash
NOR FLASH 是很常見的一種存儲芯片,數據掉電不會丟失.NOR FLASH支持Execute ON Chip,即程序可以直接在FLASH片內執行。這點和NAND FLASH不一樣。因此,在嵌進是系統中,NOR FLASH很適合作為啟動程序的存儲介質。
NOR FLASH的讀取和RAM很類似,但不可以直接進行寫操縱。對NOR FLASH的寫操縱需要遵循特定的命令序列,終極由芯片內部的控制單元完成寫操縱。從支持的最小訪問單元來看,NOR FLASH一般分為 8 位的和16位的(當然,也有很多NOR FLASH芯片同時支持8位模式和是16 位模式,具體的工作模式通過特定的管腳進行選擇) 。 對8位的 NOR FLASH芯片,或是工作在8-BIT模式的芯片來說,一個地址對應一個BYTE(8-BIT)的數據。例如一塊8-BIT的NOR FLASH,假設容量為4個 BYTE.那芯片應該有8個數據信號D7-D0 和2個地址信號,A1-A0.地址0x0對應第0個 BYTE,地址0x1對應于第1BYTE,地址0x2對應于第2個 BYTE,而地址0x3則對應于第3 個BYTE對16位的 NOR FLASH芯片,或是工作在16-BIT模式的芯片來說,一個地址對應于一個HALF-WORD(16-BIT)的數據。例如,一塊16-BIT的 NOR FLASH,假設其容量為4個BYTE.那芯片應該有16 個數據信號線D15-D0 和1個地址信號A0.地址 0x0對應于芯片內部的第0個 HALF-WORD,地址0x1對應于芯片內部的第1個 HALF-WORD. FLASH一般都分為很多個SECTOR,每個SECTOR包括一定數目的存儲單元。對有些大容量的FLASH,還分為不同的BANK,每個BANK包括一定數目的SECTOR.FLASH的擦除操縱一般都是以SECTOR,BANK或是整片FLASH為單位的。
燒寫NOR Flash,Flash鎖死怎么辦
Flash鎖死是由于在Flash的密碼部分寫入了密碼,如果在燒寫的過程中,受到干擾就有機會導致Flash鎖死,如果試了下面的方法仍舊沒能解鎖,只有更換芯片。C2000燒寫的過程(clear) -----》erase----》depletion ------》program------》 verify。如果在Erase的時候,芯片強行斷電,供電不穩定導致類似于強行短點的情況,時鐘不穩定,那么FLASH的密碼段有可能成為隨機值或全0.
解決方法
1、確認一下是不是有程序放在FLASH的密碼區,如果是那么查看.out中對應地址的數據,就是密碼。
2、斷電,上電用CCS---》memory看看FLASH區是不是全0,用GEL功能中的Code Security Module -》Unlock_CSM解鎖
3、每次聯編完成,先不要燒FLASH,先看看.out文件對應密碼的地址是否被使用,確保PASSWDS的used為0
4、若已經鎖死,不要更改DSP的源程序,使用CCS3.3在線CPU仿真模式,View--》Memory看密碼區燒進的數據
NorFlash程序燒寫的解鎖
一塊空板子(flash是空的)是可以通過K9正常讀寫flash的,但當flash中已經寫入程序后,在測試過程中很容易出現不能通過K9重新燒寫flash。
我做了一下實驗,在一塊可以正常讀寫的板子上向flash中正常啟動地址寫入一個文本文件,讓板子不能正常啟動,這時候再用K9擦除flash時會報“無法停止目標板上的器件”,在設置中選用“特殊停止”可以清除“無法停止目標板器件”的錯誤,但K9會一直停在“初始化flash“狀態,嘗試K9各種配置組合都不能再繼續下去了。再焊一片空flash到板子上,K9又可以繼續燒寫flash。我做了幾次這樣的試驗,可以確定當flash非空而程序又不正確時,會重現上述過程。
分析上述現像,不難發現是因為向片內燒寫了非法的代碼,導致芯片上電運行后異常,影響仿真器連接。問題的根本是無法停止內核,如果能停止內核,那一切都好辦的多。通常情況下,CNW5602這種比較高性能ARM芯片支持比較多的啟動模式。于是我建議這位客戶切換芯片的啟動模式,不過這位用戶告訴我,板上只設計了從NorFlash啟動;并且由于是BGA的片子,也沒法設置跳線。沒有什么別的好辦法,難道說必須再次把Flash芯片取下然后換塊空的?
后面實在沒什么辦法,他把板寄給了我,要我幫忙弄。
既然無法切換啟動模式,那是否可以從源頭解決問題,讓NorFlash中數據不能被芯片讀取出來?
于是就有了如下的方法:
我這邊又試了下,之前發的方式有些時候不行。下面是比較穩定的操作方法:
加載附件中的初始化宏。這個文件我有改動,在最開始加了個5秒的延時,最后加了擦除整個Flash的命令序列。
短接Flash的RESET引腳到地,重新上電;
進入仿真器自檢界面,點擊自檢,在彈出第一個延時5秒時,斷開RESET接地設置,然后進行后續的自檢。執行初始化宏的最后操作時,會執行擦除Flash的命令。(如果能出現第1個5秒的延時,說明器件已經停下來了)。
執行完成后,重新上電,基本就能正常連接了。
可能在第3步操作時,成功的次數比較小,多試幾次。我這邊燒了這個隨機數文件,出現無法停止的問題。最后是用此方法解決的。
正常燒時,請用原來的初始化文件。
上述方法其實有點復雜,并不需要在初始化宏中插入擦除序列。可以直接點擊擦除按鈕,要在第1個5秒延時,斷開RESET引腳即可,因為此時芯片已經停下,后續就可以調用算法擦除芯片。
第一個5秒延時的作用是預留時間斷開NorFlash的RESET引腳,恢復Flash正常工作。這樣仿真器才能正常的執行后續的初始化序列和擦除算法。
這個方法的原理是先讓Flash芯片一直處于復位狀態,芯片不能讀取代碼,自然就不能從NorFlash啟動。待芯片啟動完成后,仿真器再去連接,此時就可以連接并停止內核,可以執行各種讀取Memory的操作。在停止內核后,可以讓Flash恢復正常工作,此時仿真器再去擦除Flash。
NOR Flash的燒寫方式
8-BIT FLASH 燒寫驅動實例 - HY29F040
HY29F040是現代公司的一款8-BIT的NOR FLASH.在這個小節里,我們以這個芯片為例子,先容如何對8-BIT NOR FLASH進行操縱。
HY29F040的容量為512K-BYTE,總共包括8 個SECTOR,每個SECTOR 的容量是64K-BYTE.該芯片支持SECTOR擦除,整片擦除和以BYTE 為基本單位的寫操縱.HY29F040的命令定義如表-1所示。
下面,我們來看看如何實現基本的擦除和編程操縱。在本節后面的描述中,我們使用了下面的2 個定義:
U32 sysbase; //該變量用來表示 FLASH 的起始地址
#define SysADDR8(sysbase, offset) ((volatile U8*)(sysbase)+(offset)) //用來方便對指定的 FALSH 地址進行操縱
先解釋一下 SysAddr8 的定義。這個宏定義了一個 BYTE(8-BIT)指針,其地址為(sysbase + offset)。假設 FLASH 的起始地址為0x10000000,假如要將0xAB寫到FLASH的第一個BYTE中往,可以用下面的代碼:
*SysAddr8(0x10000000, 0x1) = 0xAB;
留意:
在本節后面的描述中,SYSBASE代表的是 FLASH的起始地址,而SysAddr8中的OFFSET則代表了相對于FLASH起始地址的BYTE偏移量.OFFSET也是8-BIT FLASH在自己的地址信號An-A0上看到的地址。
整片擦除操縱
整片擦除操縱共需要6個周期的總線寫操縱
1 – 將 0xAA寫到 FLASH 地址 0x5555
2 – 將 0x55 寫到 FLASH 地址 0x2AAA
3 – 將 0x80 寫到 FLASH 地址 0x5555
4 – 將 0xAA寫到 FLASH 地址 0x5555
5 – 將 0x55 寫到 FLASH 地址 0x2AAA
6 – 將 0x10 寫到 FLASH 地址 0x5555
對應的代碼:
*SysAddr8(sysbase, 0x5555) = 0xAA; //將值 0xAA寫到 FLASH 地址 0x5555
*SysAddr8(sysbase, 0x2AAA) = 0x55; //將值 0x55 寫到 FLASH 地址 0x2AAA
*SysAddr8(sysbase, 0x5555) = 0x80; //將值 0x80 寫到 FLASH 地址 0x5555
*SysAddr8(sysbase, 0x5555) = 0xAA; //將值 0xAA寫到 FLASH 地址 0x5555
*SysAddr8(sysbase, 0x2AAA) = 0x55; //將值 0x55 寫到 FLASH 地址 0x2AAA
*SysAddr8(sysbase, 0x5555) = 0x10; //將值 0x10 寫到 FLASH 地址 0x5555
SECTOR 擦除操縱
SECTOR的擦除操縱共需要6個周期的總線寫操縱
1 – 將 0xAA寫到 FLASH 地址 0x5555
2 – 將 0x55 寫到 FLASH 地址 0x2AAA
3 – 將 0x80 寫到 FLASH 地址 0x5555
4 – 將 0xAA寫到 FLASH 地址 0x5555
5 – 將 0x55 寫到 FLASH 地址 0x2AAA
6 – 將 0x30 寫到要擦除的 SECTOR 對應的地址
對應的代碼:
*SysAddr8(sysbase, 0x5555) = 0xAA; //將值 0xAA寫到 FLASH 地址 0x5555
*SysAddr8(sysbase, 0x2AAA) = 0x55; //將值 0x55 寫到 FLASH 地址 0x2AAA
*SysAddr8(sysbase, 0x5555) = 0x80; //將值 0x80 寫到 FLASH 地址 0x5555
*SysAddr8(sysbase, 0x5555) = 0xAA; //將值 0xAA寫到 FLASH 地址 0x5555
*SysAddr8(sysbase, 0x2AAA) = 0x55; //將值 0x55 寫到 FLASH 地址 0x2AAA
*SysAddr8(sysbase, addr) = 0x30; //將值 0x30 寫到要擦除的 SECTOR 對應的地址
BYTE 編程操縱
寫一個BYTE 的數據到FLASH中往,需要 4個周期的總線寫操縱
1 – 將 0xAA寫到 FLASH 地址 0x5555
2 – 將 0x55 寫到 FLASH 地址 0x2AAA
3 – 將 0xA0 寫到 FLASH 地址 0x5555
4 – 將編程數據(BYTE)寫到對應的編程地址上往
對應的代碼:
*SysAddr8(sysbase, 0x5555) = 0xAA; //將值 0xAA寫到 FLASH 地址 0x5555
*SysAddr8(sysbase, 0x2AAA) = 0x55; //將值 0x55 寫到 FLASH 地址 0x2AAA
*SysAddr8(sysbase, 0x5555) = 0xA0; //將值 0xA0 寫到 FLASH 地址 0x5555
*SysAddr8(sysbase, addr) = data; //將一個 BYTE的數據寫到期看的地址
6. 16-BIT FLASH 燒寫驅動實例 - SST39VF160
SST39VF160是SST公司的一款16-BIT的NOR FLASH. 在這個小節里, 我們以SST39VF160為例子, 先容如何對16-BIT NOR FLASH進行操縱。對8-BIT FLASH的操縱很好理解,但對16-BIT FLASH的操縱理解起來要晦澀很多。我盡力描述得清楚些。
SST39VF160的容量為2M-BYTE , 總共包括512個SECTOR, 每個SECTOR 的容量是4K-BYTE. 該芯片支持SECTOR擦除,整片擦除和以 HALF-WORD 為基本單位的寫操縱.SST39VF160 的命令定義如表-2 所示。在表 2 中,由于所有命令都是從FLASH的角度來定義的。 所以, 所有的地址都是HALF-WORD地址, 指的是16-BIT FLASH在自己的地址信號An-A0上看到的地址。
在本節后面的描述中,我們使用了下面的2個定義:
U32 sysbase; //該變量用來表示 FLASH 的起始地址
#define SysAddr16(sysbase, offset) ((volatile U16*)(sysbase)+(offset)) //用來方便對指定的 FALSH 地址進行操縱
SysAddr16(sysbase, offset)首先定義了一個16-BIT HALF-WORD的指針,指針的地址為sysbase,然后根據offset做個偏移操縱。 由于HALF-WORD指針的地址是2個BYTE對齊的, 所以每個偏移操縱會使得地址加2. 終極, SysAddr16 (sysbase, offset)相當于定義了一個HALF-WORD的指針,其終極地址為(sysbase + 2offset) 。在使用SysAddr16 的時候,將sysbase設置成 FLASH 的起始地址,offset 則可以理解為相對于 FLASH 起始地址的 HALF-WORD 偏移量或是偏移地址。假設 FLASH 的起始地址為 0x10000000,SysAddr16(0x10000000, 0)指向 16-BIT FLASH 的第 0 個 HALF-WORD, SysAddr16(0x10000000, 1指向16-BIT FLASH的第1 個HALF-WORD.依次類推。假如要將0xABCD分別寫到FLASH 的第0個和第 1個HALF-WORD 中往,可以用下面的代碼:
*SysAddr16(0x10000000, 0x0) = 0xABCD;
*SysAddr16(0x10000000, 0x1) = 0xABCD;
接下來,我們分別從ARM處理器的角度和FLASH的角度來具體分析一下。
從 ARM 的角度來看:
假設 FLASH 的起始地址為 0x10000000,由于 ARM 處理器知道 FLASH 的地址空間為 0x10000000 ~ (0x10000000 +FLASH容量 – 1),所以在對這個地址空間進行訪問的時候,會設置好FLASH的片選信號,并將低位的地址輸出到 地址信號上。以*SysAddr16(0x10000000, 0x1) = 0xABCD 為例。從ARM 處理器的角度來看,該操縱是把0xABCD寫到地址0x10000002上往。所以ARM處理器終極會在它的地址信號An-A0輸出地址0x2,同時會在D15-D0 上輸出0xABCD.
從 FLASH 的角度來看:
還是以 *SysAddr16(0x10000000, 0x1) = 0xABCD 為例,FLASH看到的地址是多少呢?接著分析.ARM 處理器在執行操縱的時候,會設置好相應的FLASH片選使能信號,并在ARM的地址信號An-A0上輸出 0x2.由于 ARM和 16-BIT FLASH的地址信號的連接是錯開一位的, 所以, FLASH終極在自己的地址An-A0上看到的信號是0x1, 相當于將ARM
處理器輸出的地址往右做了一個移位操縱,恰好對應的是FLASH的第1 個HALF-WORD.同時,FLASH會在自己的D15-D0上看到數據0xABCD.
通過上面的分析,我們知道 SysAddr16 中指定的 offset 的值就是 16-BIT FLASH 在自己的地址 An-A0 上看到的值。所以,我們可以很方便的通過 SysAddr16(sysbase, offset) 對 FLASH 進行操縱,其中 sysbase 代表 FLASH 起始地址,offset 則代表了FLASH 的第幾個HALF-WORD(HALF-WORD偏移量或偏移地址) 。
留意:
1. 在本節后面的描述中,SysAddr16中的 SYSBASE代表的是FLASH的起始地址,而SysAddr16中的 OFFSET則代表了相對于FLASH起始地址的 HALF-WORD 偏移量或偏移地址.OFFSET 的值也是16-BIT FLASH在自己的地址信號An-A0上看到的值。
2.在SST39VF160的命令定義中,所有的地址都是針對FLASH的HALF-WORD地址,指的是在FLASH自己的地址信號An-A0上看到的地址。
整片擦除操縱
整片擦除操縱共需要6個周期的總線寫操縱
1 – 將 0x00AA寫到 FLASH HALF-WORD 地址 0x5555
2 – 將 0x0055 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x2AAA
3 – 將 0x0080 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x5555
4 – 將 0x00AA寫到 FLASH HALF-WORD 地址 0x5555
5 – 將 0x0055 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x2AAA
6 – 將 0x0010 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x5555
對應的代碼:
*SysAddr16(sysbase, 0x5555) = 0x00AA; //將值 0x00AA 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x5555
*SysAddr16(sysbase, 0x2AAA) = 0x0055; //將值 0x0055 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x2AAA
*SysAddr16(sysbase, 0x5555) = 0x0080; //將值 0x0080 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x5555
*SysAddr16(sysbase, 0x5555) = 0x00AA; //將值 0x00AA 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x5555
*SysAddr16(sysbase, 0x2AAA) = 0x0055; //將值 0x0055 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x2AAA
*SysAddr16(sysbase, 0x5555) = 0x0010; //將值 0x0010 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x5555
SECTOR 擦除操縱
SECTOR的擦除操縱共需要6個周期的總線寫操縱
1 – 將 0x00AA寫到 FLASH HALF-WORD 地址 0x5555
2 – 將 0x0055 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x2AAA
3 – 將 0x0080 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x5555
4 – 將 0x00AA寫到 FLASH HALF-WORD 地址 0x5555
5 – 將 0x0055 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x2AAA
6 – 將 0x0030 寫到要擦除的 SECTOR 對應的 HALF-WORD地址
對應的代碼:
*SysAddr16(sysbase, 0x5555) = 0x00AA; //將值 0x00AA 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x5555
*SysAddr16(sysbase, 0x2AAA) = 0x0055; //將值 0x0055 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x2AAA
*SysAddr16(sysbase, 0x5555) = 0x0080; //將值 0x0080 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x5555
*SysAddr16(sysbase, 0x5555) = 0x00AA; //將值 0x00AA 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x5555
*SysAddr16(sysbase, 0x2AAA) = 0x0055; //將值 0x0055 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x2AAA
*SysAddr16(sysbase, addr 》》 1) = 0x0030; //將值 0x0030 寫到要擦除的 SECTOR 對應的
HALF-WORD地址
留意:
上面的代碼中第6個操縱周期中的ADDR 是從ARM處理器的角度來看的BYTE地址,由于在擦除的時候,用戶希看指定的是從 ARM 的角度看到的地址,這樣更方便和更直觀。而在 SysAddr16 的宏定義中,OFFSET 表示的是相對于FLASH起始地址的 HALF-WORD 偏移量,或是FLASH在自己的地址信號An-A0上看到的地址。所以需要執行一個右移操縱,把ADDR轉換成 HALF-WORD 地址。
舉例說明,SST39VF160 每個 SECTOR 的大小是 4K-BYTE.從 ARM 處器的角度和用戶的角度來看,SECTOR-0 相對于FLASH起始地址的BYTE地址是0x0;從FLASH來看SECTOR-0 的HALF-WORD地址是0x0.從ARM處理器的角度和用戶的角度來看, FLASH SECTOR-1相對于FLASH起始地址的BYTE地址0x1000; 從FLASH來看, SECTOR-1的HALF-WORD地址應該是(0x1000 》》 1) = 0x800.
假如要擦除SECTOR-0,上面代碼的第6條指令應該是:
*SysAddr16(sysbase, 0x0 》》 1) = 0x0030;
假如要擦除SECTOR-1,上面代碼的第6條指令應該是:
*SysAddr16(sysbase, 0x1000 》》 1) = 0x0030;
HALF-WORD 編程操縱
寫一個HALF-WORD的數據到FLASH中往,需要4個周期的總線寫操縱
1 – 將 0x00AA寫到 FLASH HALF-WORD 地址 0x5555
2 – 將 0x0055 寫到 FLASH HALF-WORD地址 0x2AAA
3 – 將 0x00A0 寫到 FLASH HALF-WORD 地址 0x5555
4 – 將編程數據(HALF-WORD)寫到對應的 HALF-WORD地址
對應的代碼:
*SysAddr16(sysbase, 0x5555) = 0x00AA; //將值 0x00AA 寫到 FLASH 地址 0x5555
*SysAddr16(sysbase, 0x2AAA) = 0x0055; //將值 0x0055 寫到 FLASH 地址 0x2AAA
*SysAddr16(sysbase, 0x5555) = 0x00A0; //將值 0x00A0 寫到 FLASH 地址 0x5555
*SysAddr16(sysbase, addr 》》 1) = data; //將數據寫到對應的 HALF-WORD 地址
留意:
上面的代碼中第4個操縱周期中的ADDR是從ARM處理器的角度來看的BYTE地址, 由于在執行寫操縱的時候,用戶希看指定的是從 ARM 的角度看到的地址,這樣會更方便和更直觀。而在 SysAddr16 的宏定義中,OFFSET表示的是相對于FLASH起始地址的HALF-WORD偏移量。 所以需要執行一個右移操縱, 把它轉換成HALF-WORD
地址。
舉例說明,假如要數據 0x0123 寫到地址 0x0 往,對應的是 FLASH 的第 0 個 HAFL-WORD,對應的 HALF-WORD 地址應該是0x0,上面代碼的第4條指令應該是:
*SysAddr16(sysbase, 0x0 》》 1) = 0x0123;
假如要數據0x4567寫到地址0x2往, 對應的是FLASH的第1個 HALF-WORD, 對應的HALF-WORD地址應該是0x1, 上面代碼的第4條指令應該是:
*SysAddr16(sysbase, 0x2 》》 1) = 0x4567;
假如要數據0x89AB寫到地址0x4往, 對應的是FLASH的第2個HALF-WORD, 對應的HALF-WORD地址應該是0x2,上面代碼的第4條指令應該是:
*SysAddr16(sysbase, 0x4 》》 1) = 0x89AB;
假如要數據 0xCDEF 寫到地址 0x6 往,對應的是 FLASH 的第 3 個 HALF-WORD,對應的 HALF-WORD 地址應該是0x3,上面代碼的第4條指令應該是:
*SysAddr16(sysbase, 0x6 》》 1) = 0xCDEF;
結語
關于NOR Flash的相關介紹就到這了, 如有不足之處歡迎指正。
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