Семейство микроконтроллеров MSP430X1XX, руководство пользователя (2004)

Инициирование записи байта/слова программой из ОЗУ

Программный поток, инициирующий запись байта/слова из ОЗУ показан на рис. 5.9.

Запрещение всех прерываний и выключение сторожевого таймера

да

BUSY = 1

Установка контроллера флэш и установка WRT = 1

Запись байта или слова

да

BUSY = 1

Установка WRT = 0, LOCK = 1 разрешение прерывание и включение сторожевого таймера

Рис. 5-9. Инициирование записи байта/слова из ОЗУ

;Запись байта/слова из ОЗУ. 514 кГц < SMCLK < 952 кГц ;Принимается, что 0FF1Eh уже стерто

;Принимается ACCVIE = NMIIE = OFIE = 0.

MOV #WDTPW+WDTHOLD,&WDTCTL ;Отключение сторожевого ;таймера

JNZ L1

MOV #FWKEY+FSSEL1+FN0,&FCTL2 ;SMCLK/2

Запись блока

Блочную запись можно использовать для ускорения процесса записи во флэш-память большой последовательности байт или слов. Блок – это 64 байта, начиная с 0xx00h, 0xx40h, 0xx80h или 0xxС0h и заканчивая 0xx3Fh, 0xx7Fh, 0xxBFh или 0xxFFh, как показано на рис. 5.10. Напряжение программирования флэш-памяти остается поданным в течение записи блока из 64-байт.

Рис. 5-10. Блоки флэш-памяти

Блочная запись не может быть инициирована из флэш-памяти. Блочная запись должна инициироваться только из ОЗУ или ПЗУ. Бит BUSY остается установленным в течение всего цикла записи блока. Бит WAIT должен проверяться между записью каждого байта или слова в блоке. Очередной байт или слово блока могут быть записаны, когда бит WAIT установлен. При записи последовательности блоков бит BLKWRT необходимо очищать после завершения записи текущего блока. Бит BLKWRT может быть установлен для инициирования записи следующего блока после выдержки заданного времени восстановления флэш t(end). Бит BUSY очищается после завершения записи каждого блока, информируя о возможности записи следующего блока. На рис. 5.11 показана временная диаграмма процедуры блочной записи.

Бит BLKWRT

Запись в флэш, например MOV #123h, &Flash

Общее время программирования t(CPT) =< 3 мс, потребление тока VCC повышено

BUSY

t(запись блока, байт 0) = 30/f(FGT) t(байты 1•63) = 20/f(FGT) t(байты 1•63) = 20/f(FGT) t(окончание) = 6/f(FGT)

WAIT

Рис. 5-11. Временная диаграмма цикла блочной записи

Программный поток записи блока и пример

Программный поток записи блока показан на рис. 5.12, а ниже приводится соответствующий пример.

;Запись одного блока, начиная с адреса 0F000h.

;Запись должна выполняться из ОЗУ; предполагается, что флэш-память уже стерта.

;514 кГц < SMCLK < 952 кГц

;Принимается ACCVIE = NMIIE = OFIE = 0.

MSP430x1xxFamily

да BUSY = 1

да Другой блок?

Установка WRT = 0, LOCK = 1 разрешение прерываний

и включение сторожевого таймера

Рис. 5-12. Программный поток блочной записи

5.3.4. Доступ к флэш-памяти во время записи или стирания

Когда выполняется любая операция записи или стирания, инициированная из ОЗУ и BUSY=1, ЦПУ не может выполнять чтение или запись любой ячейки флэш-памяти. В противном случае произойдет нарушение прав доступа, будет установлен флаг ACCVIFG и результат окажется непредсказуемым. Также, если запись во флэш-память предпринята с WRT=0, устанавливается флаг прерывания ACCVIFG, а содержимое флэш-памяти не изменяется.

Когда инициируется запись байта/слова или любая операция стирания программой из флэш-памяти, контроллер флэш возвращает ЦПУ код операции 03FFFh при выборке следующей команды. Код операции 03FFFh – это команда JMP PC. Это приведет к зацикливанию ЦПУ, пока работа с флэш не будет закончена. Когда операция с флэш-памятью закончена и BUSY=0, контроллер флэш позволяет ЦПУ выполнить выборку правильного кода операции и выполнение программы возобновляется.

Условия доступа к флэш-памяти, когда BUSY=1 приведены в таблице 5.3.

Таблица 5-3. Доступ к флэш-памяти при BUSY=1

Все источники прерываний необходимо заблокировать перед инициализацией любой операции с флэш-памятью. Если бы разрешенное прерывание произошло во время операции с флэш-памятью, ЦПУ сделало бы выборку кода 03FFFh в качестве адреса процедуры обработки прерывания. ЦПУ выполнило бы команду JMP PC при BUSY=1. После завершения операции с флэш-памя- тью, ЦПУ начало бы выполнение кода с адреса 03FFFh, который не является правильным адресом процедуры обработки прерывания.

5.3.5. Останов цикла записи или стирания

Любая операция записи или стирания может быть остановлена до момента нормального завершения путем установки бита аварийного выхода EMEX. Установка бита EMEX немедленно останавливает активную операцию и контроллер флэш-памяти. Все операции с флэш-памятью прекращаются, она возвращается в режим чтения, а все биты в регистре FCTL1 сбрасываются. Результат предполагавшейся операции с флэш-памятью будет непредсказуем.

5.3.6. Конфигурирование и доступ к контроллеру флэш-памяти

FCTLx – это 16-разрядные регистры записи/чтения, защищенные паролем. Любая операция чтения или записи доступна только при использовании коман- ды-слова, а запись возможна только при наличии в старшем байте пароля записи 0A5h. Любая запись в любой FCTLx регистр с любым значением в старшем байте, отличном от 0A5h вызовет нарушение ключа защиты, установку флага KEYV и запуск системного сброса PUC. При любом чтении любого регистра FCTLx результат содержит в старшем байте значение 096h.

Любая запись в FCTL1 во время стирания или операции записи байта/слова приведет к нарушению прав доступа и установке флага ACCVIFG. Запись в FCTL1 возможна в режиме блочной записи, когда WAIT=1, однако запись в FCTL1 в режиме блочной записи, когда WAIT=0 приведет к нарушению прав доступа и установке флага ACCVIFG.

Любая запись в FCTL2, когда BUSY=1 приведет к нарушению прав доступа. Любой FCTLx регистр может быть прочитан, когда BUSY=1. Чтение не при-

ведет к нарушению прав доступа.

5.3.7. Прерывания контроллера флэш-памяти

Контроллер флэш имеет два источника прерывания: KEYV и ACCVIFG. Флаг ACCVIFG устанавливается, когда происходит нарушение прав доступа. Когда бит ACCVIE устанавливается вновь после записи или стирания флэш-памя- ти, установленный флаг ACCVIFG будет генерировать запрос прерывания. Флаг ACCVIFG – источник вектора немаскируемого прерывания NMI, поэтому нет необходимости устанавливать GIE для запроса прерывания по флагу ACCVIFG. Помимо этого, ACCVIFG можно проверить программно, чтобы определить, было ли нарушение прав доступа. Флаг ACCVIFG должен сбрасываться программно.

Флаг нарушения ключа KEYV устанавливается, когда выполняется запись в любой управляющий регистр контроллера флэш с неправильным паролем. Когда это происходит, генерируется сигнал PUC, немедленно сбрасывая устройство.

5.3.8. Программирование устройств с флэш-памятью

Имеется три способа программирования флэш-устройств MSP430. Все способы поддерживают внутрисистемное программирование (ISP):

•Программирование через JTAG1

•Программирование через самозагрузчик

•Программирование через пользовательское решение

Программирование флэш-памяти через JTAG

Устройства MSP430 могут программироваться через JTAG-порт. Для JTAGинтерфейса нужны четыре сигнальных линии (5 сигнальных линий у 20 и 28выводных устройств), общий провод и опционально VCC и nonRST/NMI.

JTAG-порт защищен с помощью предохранителей. Перегорание предохранителей явление необратимое – в результате срабатывания предохранителя JTAG-порт отключается. Последующий доступ к устройству через JTAG-порт становится невозможен. Подробности см. в приложении «Programming a FlashBased MSP430 Using the JTAG Interface2» на сайте www.ti.com/sc/msp430.

Программирование флэш-памяти через самозагрузчик (BSL)

Каждое MSP430 устройство с флэш-памятью содержит самозагрузчик BSL. Он позволяет пользователю читать или программировать флэш-память или ОЗУ с помощью последовательного интерфейса UART3. Доступ к флэшпамяти MSP430 через BSL защищен 256-разрядным паролем, определяе-

1JTAG (Joint Test Automation Group) interface – интерфейс «объединенной рабочей группы по автоматизации тестирования»

Рис. 5-13. Решение по программированию, разработанное пользователем

мым пользователем. Подробности см. в приложении «Features of the MSP430 Bootstrap Loader1» на сайте www.ti.com/sc/msp430.

Программирование флэш-памяти через пользовательское решение

Способность ЦПУ в MSP430 записывать собственную флэш-память позволяет реализовать внутрисистемное программирование внешними пользовательскими решениями, как показано на рис. 5.13. Пользователь может выбрать, каким образом данные будут поступать в MSP430 с использованием любого имеющегося доступного способа (UART, SPI и пр.). Разработанное пользователем программное обеспечение может получать данные и программировать флэш-память. Так как этот тип решения разработан пользователем, его можно настроить таким образом, чтобы наиболее полно удовлетворялись потребности в программировании, стирании и обновлении флэш-памяти.

5.4. Регистры флэш-памяти

Перечень регистров флэш-памяти приведен в таблице 5.4.

Таблица 5-4. Регистры флэш-памяти

Раздел V. Контроллер флэш-памяти

Таблица 5-4. (Окончание)

FCTL1, регистр управления флэш-памятью