5.1實驗內容

通過本實驗主要學習以下內容：

• FMC控制器原理；

• FMC擦寫讀操作；

5.2實驗原理

5.2.1FMC控制器原理

FMC即Flash控制器，其提供了片上Flash操作所需要的所有功能，在GD32F303系列MCU中，Flash前256K字節空間內，CPU執行指令零等待，具有相同主頻下最快的代碼執行效率。FMC也提供了頁擦除，整片擦除，以及32位整字/16位半字/位編程等閃存操作。GD32F303系列MCU支持最大3M Flash空間，可以提供業內最大Flash的相關產品。

GD32F303系列MCU的Flash結構如下圖所示。由該圖可知，GD32F303系列MCU可以支持最大3M的Flash空間，前256頁為2KB每頁，共512KB空間，后面的空間為4KB每頁，信息塊為存儲內部出廠BOOTLOADER，中容量的GD32F303系列產品空間為2KB，大容量的GD32F303系列產品空間為6KB，互聯型的GD32F305/307系列產品空間為18KB，主要是由于不同的產品所支持的ISP燒錄接口不同，所需要的代碼空間也會有差別。可選字節塊存儲的是選項字節，其空間大小為16個字節，地址范圍為0x1FFFF800-0x1FFFF80F，本章主要講解FMC的操作，有關選項字節操作可以參考選項字節操作實驗。

下面為各位讀者介紹Flash擦寫讀的相關操作。

5.2.2Flash擦除操作原理

Flash擦除可分為頁擦除以及整片擦除，如下圖所示，頁擦除時間典型值為48ms，256KB Flash的塊擦除時間典型值為2S。

有關Flash的相關操作均在gd32f30x_fmc.c中實現，下面介紹下擦除實現的函數，如下表所示。

5.2.4Flash讀取操作原理

Flash讀取可以采用直接尋址的方式進行操作，具體可參考以下示例代碼。

C uint32_t read_data; read_data = *(uint32_t *)0x08001000;

5.3硬件設計

本例程不涉及硬件電路。

5.4代碼解析

5.4.1Flash寫入16bit雙字節函數

Flash寫入雙字節操作函數如下所示，寫入的過程主要分為擦寫兩個操作，由于Flash特有特性，需要先擦除才可以寫入，因而需要確保寫入地址的初識數據為0xFF。另外GD32F303具有雙bank，且不同bank的頁大小具有差異，本函數可以實現根據地址識別對應頁并進行擦除的功能，使用上非常方便，使用者只需要關心擦寫的起始地址以及數據和長度即可，擦寫的位置函數中會進行實現。

C void fmc_write_data_16b(uint32_t write_start_addr, uint16_t *data_buf, uint16_t data_lengh) { uint32_t write_addr,erase_addr; uint16_t data_write_num=0; int16_t data_earse_num; /* 解鎖FMC */ fmc_unlock(); /* 清除BANK0和BANK1的錯誤標志 */ fmc_flag_clear(FMC_FLAG_BANK0_PGERR|FMC_FLAG_BANK0_WPERR|FMC_FLAG_BANK0_END); fmc_flag_clear(FMC_FLAG_BANK1_PGERR|FMC_FLAG_BANK1_WPERR|FMC_FLAG_BANK1_END); erase_addr = write_start_addr; data_earse_num = data_lengh; /* 若寫入起始地址加上總長*2小于0x08080000，說明需要擦寫的數據均在BANK0，頁大小為2K/頁 */ if((write_start_addr+data_lengh*2)<0x08080000) { /* 若寫入地址為頁起始地址 */ if(write_start_addr%2048 == 0) { for(;data_earse_num>0;) { fmc_page_erase(erase_addr); erase_addr+=2048; data_earse_num-=1024; } /*若寫入地址不是頁起始地址*/ }else{ for(;(data_earse_num>0||erase_addr>=write_start_addr+data_lengh*2);) { fmc_page_erase(erase_addr); erase_addr+=2048; data_earse_num-=1024; } } /* 若寫入地址加上寫入長度*2大于0x08080000，說明擦寫的數據可能跨BANK或者均在BANK1，頁大小有差別 */ }else{ /* 如果起始地址小于0x08080000，說明跨BANK */ if(write_start_addr<0x08080000) { /* 首先擦除BANK0部分所需頁 */ for(;erase_addr<0x08080000;) { fmc_page_erase(erase_addr); erase_addr+=2048; } /* 然后擦除BANK1部分所需頁 */ erase_addr = 0x08080000; for(;erase_addr<=write_start_addr+data_lengh*2;) { fmc_page_erase(erase_addr); erase_addr+=4096; } }else{ /*若寫入地址大于等于0x08080000,說明均在BANK1，頁大小為4K/頁*/ if(write_start_addr%4096 == 0) /* 若寫入地址為頁起始地址 */ { for(;data_earse_num>0;) { fmc_page_erase(erase_addr); erase_addr+=4096; data_earse_num-=2048; } }else{ /*若寫入地址不是頁起始地址*/ for(;(data_earse_num>0||erase_addr>=write_start_addr+data_lengh*2);) { fmc_page_erase(erase_addr); erase_addr+=4096; data_earse_num-=2048; } } } } /* 寫入數據 */ write_addr = write_start_addr; for(data_write_num = 0; data_write_num

5.4.2Flash讀取數據函數

Flash讀取數據函數如下所示，采用直接尋址的方式，讀取雙字節數據。

C uint16_t fmc_read_data_16b(uint32_t write_read_addr) { return *(uint16_t *)write_read_addr; }

5.4.3主函數

主函數如下所示，通過該函數實現對flash起始地址為0x08001000的前20個字節擦寫以及讀取的驗證。

C int main(void) { uint16_t read_num =0; uint8_t i_num; bsp_led_group_init(); fmc_write_data_16b(WRITE_START_ADDR,write_data,10); for(read_num=0;read_num<10;read_num++) { read_data[read_num] = fmc_read_data_16b(WRITE_START_ADDR+read_num*2); } for(i_num=0;i_num<10;i_num++) { if(read_data[i_num]!=write_data[i_num]) { bsp_led_on(&LED0); }else{ bsp_led_on(&LED1); } } while (1) { } }

5.5實驗結果

將本實驗燒錄到紅楓派實驗板中，運行后可以觀察到LED1常亮，表明擦寫以及讀取實驗正常。