flash存储器在线编程详解

Flash存储器技术趋于成熟，应用广泛，它结合了OTP存储器的成本优势和EEPROM的可再编程性能，是目前比较理想的存储器。Flash存储器具有电可擦除、无需后备电源来保护数据、可在线编程、存储密度高、低功耗、成本较低等特点。一般我们都认为Flash储存器具备固有不挥发性、易更新性，可靠性好的基本特性。

从 Flash储存器的基本特点可以看出，在单片机中，可以利用F1ash存储器固化程序，一般情况下通过編程器来究成F1ash存储器工作于这种情况，叫监控模式( Monitor mode)或写入器棋式，这与一般的 EPROM、0TP、 EEPROM装入程序的含义相似。另一方面，由于 Flash存储器具有电可擦除功能，因此，在程序运行过程中，有可能对F1ash存储区的教据或程序进行更新， Flash存储器工作于这种情况，叫用户模式式( User mode)或在线编程模式。

Flash储存器的两种編程模式：1、监控模式或写入器模式 2、用户模式或在线编程模式，两种模式各有优缺点：监控模式需要外部硬件支持，但不需要单片机内部程序的存在，所以适合对新出厂芯片进行编程写入，或是对芯片进行整体擦除与写入;用户模式可以在单片机正常工作时进入，所以常用在程序运行过程中对部分Flash存储器的一些单元内容进行修改，特别适合于目标系统的动态程序更新和运行数据的存储。一般来说，两种模式对Flash存储器的编程操作的程序是一致的，差别在于调用这些程序的方式和环境。

下面我们来详细讲解下Flash储存器在线编程模式

对Flash编程的基本操作有两种：擦除(Erase)和写入(Program)。擦除操作的含义是将存储单元的内容由二进制的0变成1，而写入操作的含义，是将存储单元的内容由二进制的1变成0。擦除及写入操作都是通过设置或清除Flash存储器的控制寄存器(FLCR)中的某个或某些位来完成的。

Flash命令的执行流程

GP32单片机Flash存储器在线编程汇编语言实例

首先给出GP32单片机的Flash编程子程序，随后给出在用户模式下进行Flash在线编程的实例，并通过与PC机串行通信方式进行验证，PC方采用VB语言编程。

1 Flash存储器的擦除及写入汇编子程序

由于GP32单片机内部的监控ROM中没有固化Flash编程子程序，要在运行中能对Flash进行在线编程，初始装入的用户程序，必须包含对Flash的擦除及写入子程序。由于程序驻留Flash区，在运行擦除及写入子程序时，整个Flash区会被加上高于普通工作电压的编程电压，致使对Flash区读取不稳定，可能导致程序不能正常执行。为了使擦除、写入程序正常执行，需将擦除、写入子程序移入RAM中并转入RAM区执行。为此，需在RAM区开辟一个缓冲区，供程序移入使用。下图给出了Flash在线编程的汇编工程的文件组织情况。

2 擦除与写入子程序编程要点说明

使用Flash在线编程技术可以省去外接EEPROM，不仅简化了电路设计，也提高了系统稳定性。但是Flash在线编程的技术文献资料比较少，特别是实用程序目前还较少见到，涉及Flash在线编程的技术细节应仔细斟酌。由于擦除与写入子程序是复制到RAM中执行，我们给出的两个子程序已经包含了复制并转入RAM执行的程序过程，正是由于这个特殊的过程，根据实际编程调试与项目开发过程中积累的经验，提出以下注意点，供读者参考：

①RAM中要留有足够的缓冲区，以便存放复制到RAM中的子程序，具体值是取擦除与写入子程序中的大者即可。它们的大小可在编译后的.LST文件中查得。

②擦除及写入子程序中要调用的延时子程序均随其后，以便同时复制到RAM中，最后一个标号是为复制方便而加入，否则复制时要用其它方法得到结束地址，编程变得不规范。

③擦除及写入子程序中对延时子程序的调用必须使用“BSR 子程序名”，而不能使用 “JSR 子程序名”，因为这里的子程序是复制到RAM中执行的，程序地址已经发生了变化，所以只能用相对调用。

④擦除子程序与写入子程序及其中的延时子程序，若含有跳转语句，不能使用“JMP 地址”，只能使用“BRA 地址”。原因同上。[!--empirenews.page--]

⑤使用不同型号芯片时，上述子程序中延时时间应根据芯片手册予以变动。延时子程序也应根据不同的总线频率加以变化，确保时间满足时序要求。

⑥一次擦除后未被写入过的区域可以再次调用写入子程序写入，但写入过的区域，未经擦除不能重写。

⑦由于擦除是每次擦除一页(128字节)，所以数据应合理安排，避免误擦。

⑧页首地址的定义须遵照保护寄存器FLBPR定义的规则，即对GP32来说，页地址的低7位为0。

⑨在线编程时使用的Flash存储区域应在程序Flash存储区域之前，因为Flash保护区为FLBPR决定的地址至末尾。