前言

AUTOSAR架構(gòu)圖下的Fls模塊對(duì)上（Fee）模塊提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口，但是具體的實(shí)現(xiàn)因不同的芯片而不一樣，Infineon公司的Fls模塊通過(guò)操作TC3xx芯片的DMU模塊實(shí)現(xiàn)Fls的功能。在具體介紹Fls模塊的功能之前，有必要先介紹下TC3xx芯片的DMU模塊。本文就來(lái)詳細(xì)介紹下TC37x芯片的DMU功能，希望能搞清楚以下問(wèn)題：

問(wèn)題1：站在軟件實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)看，如何通過(guò)DMU實(shí)現(xiàn)讀，寫(xiě)，擦除DFlash？

問(wèn)題2：站在軟件實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)看，如何通過(guò)DMU監(jiān)控讀，寫(xiě)，擦除DFlash等任務(wù)完成的？

問(wèn)題3：站在軟件實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)看，如何通過(guò)DMU監(jiān)控讀，寫(xiě)，擦除DFlash等任務(wù)出現(xiàn)Error的？

問(wèn)題4：站在軟件實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)看，在監(jiān)控到讀，寫(xiě)，擦除DFlash等任務(wù)出現(xiàn)Error后如何恢復(fù)重來(lái)？

Note: 作者對(duì)芯片的各種模塊的硬件接口或者功能實(shí)現(xiàn)也不是很理解（非電子信息專業(yè)出身，屬于半路出家的半吊子……），但是站在軟件開(kāi)發(fā)者的角度來(lái)看，個(gè)人理解，操作芯片模塊基本就是操作芯片模塊的控制寄存器來(lái)達(dá)到想要的功能，輪詢芯片的狀態(tài)寄存器判斷控制命令是否完成，監(jiān)控Error寄存器看是否發(fā)生錯(cuò)誤（發(fā)送錯(cuò)誤后一般通知上層后嘗試重置芯片模塊功能）。對(duì)于軟件開(kāi)發(fā)者，搞清楚上述四個(gè)問(wèn)題其實(shí)就是搞清楚在上述問(wèn)題的上下文中如何控制和監(jiān)控寄存器。

縮略詞

正文

1.DMU硬件架構(gòu)

CPU通過(guò)SRI總線能夠訪問(wèn)／控制DMU，DMU通過(guò)FSI接口能夠控制DFLASH。CPU訪問(wèn)/控制DMU可以通過(guò)軟件（我們寫(xiě)代碼）實(shí)現(xiàn)，DMU通過(guò)FSI訪問(wèn)/控制DFLASH是硬件實(shí)現(xiàn)（軟件不不參與，軟件發(fā)錯(cuò)命令序列后只能輪詢DMU的狀態(tài)寄存器來(lái)獲取DMU訪問(wèn)/操作DFLASH的結(jié)果）。

圖1：Non Volatile Memory (NVM) Subsystem

圖2：Block diagram of DMU module

圖3：Block Diagram of the NVM module

2.DMU寄存器

DMU模塊相關(guān)的寄存器很多，這里我們只要了解DMU相關(guān)的控制，狀態(tài)，錯(cuò)誤狀態(tài)三個(gè)寄存器就能理解絕大部分的功能。

2.1 DMU狀態(tài)寄存器

HF_STATUS狀體寄存器，標(biāo)識(shí)當(dāng)前Flash的狀態(tài)。比如，標(biāo)識(shí)當(dāng)前Flash是否在Page Mode（擦寫(xiě)Flash時(shí)必須在這個(gè)模式下），F(xiàn)lash當(dāng)前是否Busy（Flash是否正在處理上一次的擦寫(xiě)任務(wù)）。

D0BUSY: 標(biāo)識(shí)DFlash0是否處于Busy狀態(tài)。

D1BUSY:標(biāo)識(shí)DFlash1是否處于Busy狀態(tài)。

Fls在進(jìn)行硬件操作前，會(huì)檢查DFlash是否Busy，如果Busy的話就不進(jìn)行任何操作。

DFPAGE: 標(biāo)識(shí)DFlash是否處于Page Mode

DFPAGE: 標(biāo)識(shí)PFlash是否處于Page Mode

Fls在執(zhí)行Writesequence前都要先進(jìn)入到Page Mode

Note: 進(jìn)入Page Mode后，F(xiàn)lash模塊才能夠接收寫(xiě)入的數(shù)據(jù)

2.2 DMU控制寄存器

DMU控制寄存器HF_CONTROL并不是用來(lái)直接操作數(shù)據(jù)的寫(xiě)入和擦除（數(shù)據(jù)的寫(xiě)入和擦除由Command Sequence實(shí)現(xiàn)，后面章節(jié)介紹），而是用來(lái)控制/使能一些Flash的全局功能（后面遇到了再展開(kāi)介紹）。

2.3 錯(cuò)誤狀態(tài)寄存器

HF_ERRSR錯(cuò)誤狀態(tài)寄存器標(biāo)識(shí)當(dāng)前Flash有沒(méi)有發(fā)生錯(cuò)誤。對(duì)每個(gè)錯(cuò)誤類型的具體解釋和檢測(cè)到錯(cuò)誤后建議的軟件操作請(qǐng)參考后面的錯(cuò)誤處理章節(jié)。

Fls模塊在執(zhí)行Flash寫(xiě)操作前也會(huì)先檢查Flash有沒(méi)有Error產(chǎn)生，如果有Error產(chǎn)生，則不進(jìn)行任何操作。

3.DMU命令序列

3.1 讀Flash

對(duì)Flash的讀訪問(wèn)是Memory mapped read，什么意思了？比如我們要讀0xAF001234這個(gè)起始地址處的一個(gè)uint32的數(shù)據(jù)，我們可以直接操作內(nèi)存進(jìn)行讀:

uint32 Value = *((uint32 *)0xAF001234);

3.2 寫(xiě)Flash

但是對(duì)于Flash的寫(xiě)（Programming）和擦除（Erase）操作不能直接操作內(nèi)存，需要通過(guò)特定的命令序列（Command Sequence），比如以下的操作就是無(wú)效的。

*((uint32 *)0xAF001234) = 0xFFFF;

實(shí)際對(duì)DFlash的寫(xiě)操作需要一組命令序列（Command Sequences）來(lái)實(shí)現(xiàn)。DMU會(huì)把者一組命令序列翻譯過(guò)來(lái)去完成對(duì)DFlash的寫(xiě)操作。寫(xiě)的過(guò)程中的狀態(tài)和錯(cuò)誤通過(guò)HF_STATUS和HF_ERRSR寄存器標(biāo)識(shí)。DMU提供了一些Command Sequence供開(kāi)發(fā)者使用。

我們來(lái)分析一個(gè)Write Page的Command Sequence：

第一步：把PA（緩存要寫(xiě)入數(shù)據(jù)的變量的地址）加載到DFlash Base Address + 0xAA50處

第二步：把xx00H（xx標(biāo)識(shí)的部分被忽略）這個(gè)值加載到DFlash Base Address + 0xAA58處

第三步：把xxA0H（xx標(biāo)識(shí)的部分被忽略）這個(gè)值加載到DFlash Base Address + 0xAA58處

第四步：把xxAAH（xx標(biāo)識(shí)的部分被忽略）這個(gè)值加載到DFlash Base Address + 0xAA58處

執(zhí)行Write Page需要注意：

1.Write Page命令序列需要在Load Page命令序列之后執(zhí)行

2.執(zhí)行完Write Page命令序列后，PageMode的標(biāo)志就會(huì)在HF_STATUS狀態(tài)寄存器中被設(shè)置

3.如果Flash不在PageMode下執(zhí)行Write Page操作，那么HF_ERRSR錯(cuò)誤狀態(tài)寄存器的Sequence Error(SQER)標(biāo)志就會(huì)被置位，如果PA地址值不在合肥的地址范圍內(nèi)，SQER標(biāo)志也會(huì)被置位。

4.如果進(jìn)入Page Mode后數(shù)據(jù)太少，則沒(méi)有數(shù)據(jù)或太多數(shù)據(jù)通過(guò)“LoadPage”傳輸?shù)匠绦蚣彌_區(qū)，“WrtePage”會(huì)對(duì)頁(yè)面進(jìn)行編程，但會(huì)設(shè)置序列錯(cuò)誤 (SQER)。 缺少的數(shù)據(jù)是使用程序集緩沖區(qū)的先前內(nèi)容進(jìn)行編程的

5.當(dāng)頁(yè)面“ PA ”位于具有有效寫(xiě)入保護(hù)的Sector中，或者Flash模塊具有有效的全局讀取保護(hù)時(shí)，Write Page就會(huì)執(zhí)行失敗并設(shè)置保錯(cuò)誤 Protection Error(PROER)。

6.當(dāng)寫(xiě)入（Programming）過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，PVER錯(cuò)誤標(biāo)志就會(huì)被設(shè)置

7.如果DMU處于Cranking Mode或者Error Mode，執(zhí)行Write Page命令序列就會(huì)產(chǎn)生Sequence Error(SQER).

Write Page在代碼中的體現(xiàn)：

Note:

1.不要問(wèn)為什么是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)DFlash的操作，這是人家芯片廠商規(guī)定的，我們照著做就行。

2.命令序列很多，遇到了想了解的話，就按照Write Page這個(gè)分析過(guò)程去分析就行

4.DMU錯(cuò)誤處理

Infineon的芯片手冊(cè)中對(duì)每一種Error產(chǎn)生原因和出現(xiàn)Error后建議的操作都寫(xiě)的非常詳細(xì)，我們能找到地方并理解就好，這里僅介紹Sequence Error(SQER)，其他自己去查手冊(cè)就好。

Sequence Error(SQER)產(chǎn)生的原因：

1.Comman的地址或者數(shù)據(jù)不正確，也就是沒(méi)有按照規(guī)定的CommandSequence來(lái)操作Flash

2.DMU處于Page Mode時(shí)又嘗試進(jìn)入Page Mode

3.Load Page命令序列不在Page Mode下執(zhí)行

4.Load Page命令序列混合32/64操作

……太多了，參考<< AURIXTC3XX_um_part1_v2.0.pdf>>以下章節(jié)

出現(xiàn)問(wèn)題后怎么處理：

SQER錯(cuò)誤通常就是軟件Bug導(dǎo)致的，所有我們把軟件寫(xiě)好，這些問(wèn)題就不會(huì)出現(xiàn)。如果出現(xiàn)了這些Error，應(yīng)該把Error信息通知到應(yīng)用代碼。但是，可以使用“Clear Status”或“Resetto Read”命令序列清除此標(biāo)志，然后可以再次發(fā)出更正后的命令序列。

5.DMU中斷和Trap

5.1中斷

DMU在以下截圖的事件觸發(fā)時(shí)可以觸發(fā)中斷，中斷使能和中斷處理函數(shù)需要我們?nèi)ヅ渲煤蛯?shí)現(xiàn)，然后可以通過(guò)中斷來(lái)判斷事件完成或錯(cuò)誤發(fā)生。但是，對(duì)Flash操作的狀態(tài)獲取和錯(cuò)誤獲取一般采用輪詢的方式實(shí)現(xiàn)。

5.2Trap

同樣，DMU外設(shè)報(bào)告以下的Fatal Errors會(huì)觸發(fā)CPU進(jìn)入Trap。

Note: 這些了解就好，好像在實(shí)際工程中沒(méi)有使用DMU中斷，也沒(méi)去管DMUTrap，回頭再仔細(xì)研究下。

6.總結(jié)

這篇文章的所有內(nèi)容都可以在Infineon的數(shù)據(jù)手冊(cè)中找到，但是對(duì)于初學(xué)者或者對(duì)硬件手冊(cè)不熟悉的朋友不容易抓到重點(diǎn)（動(dòng)不動(dòng)一個(gè)章節(jié)就是幾十上百頁(yè)的英文，確實(shí)看著就頭疼…），所以作者結(jié)合代碼梳理出個(gè)人認(rèn)為對(duì)于軟件開(kāi)發(fā)者最為重要的內(nèi)容，希望各位對(duì)各位看官有所幫助，也希望對(duì)各位新人苦于看數(shù)據(jù)手冊(cè)有所啟發(fā)。

最后，咱們來(lái)來(lái)回答開(kāi)頭提出的問(wèn)題結(jié)束本文。

問(wèn)題1：站在軟件實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)看，如何通過(guò)DMU實(shí)現(xiàn)讀，寫(xiě)，擦除DFlash？

答：通過(guò)Load Page和Write Page命令序列實(shí)現(xiàn)寫(xiě)操作；通過(guò)Erase Logical Sector Range命令序列實(shí)現(xiàn)擦除操作；通過(guò)Memory mapped read直接讀Flash。

問(wèn)題2：站在軟件實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)看，如何通過(guò)DMU監(jiān)控讀，寫(xiě)，擦除DFlash等任務(wù)完成的？

答：通過(guò)監(jiān)控HF_STATUS的D0BUSY/D1BUS標(biāo)志來(lái)監(jiān)控擦寫(xiě)操作，讀不用監(jiān)控，直接讀取就行。

問(wèn)題3：站在軟件實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)看，如何通過(guò)DMU監(jiān)控讀，寫(xiě)，擦除DFlash等任務(wù)出現(xiàn)Error

的？

答：通過(guò)監(jiān)控HF_ERRSR錯(cuò)誤狀態(tài)寄存器的錯(cuò)誤標(biāo)志來(lái)監(jiān)控讀，寫(xiě)，擦除DFlash等任務(wù)出現(xiàn)Error

類型。

問(wèn)題4：站在軟件實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)看，在監(jiān)控到讀，寫(xiě)，擦除DFlash等任務(wù)出現(xiàn)Error后如何恢復(fù)重來(lái)？

答：太多，這里就不在細(xì)講，具體參考數(shù)據(jù)手冊(cè)的Error Handing章節(jié)。

審核編輯：湯梓紅