Расположение функций в ОЗУ, программирование EEPROM

При программировании FLASH памяти важно, чтобы программа исполнялась из ОЗУ, потому что нельзя одновременно писать в Flash память и исполнять из нее команды. Flash память переключается в режим программирования и, если происходит обращение на чтение, то процессор сваливается в HardFault.

Одного лишь выполнения кода работы с FLASH из ОЗУ недостаточно. Если таблица векторов прерываний и функции обработчиков прерываний находятся в FLASH, то обращение к ним так же вызовет HardFault. Поэтому в процессе работы с FLASH необходимо выключать все прерывания, либо реализовать перенос таблицы векторов и обработчиков в ОЗУ. Отключить обработчики прерываний можно следующим образом:

  __set_PRIMASK(1);  // Отключение всех прерываний кроме NMA и HardFault
или  
  __set_FAULTMASK(1); // Отключение всех прерываний кроме NMA

Подробнее - Прерывания и приоритеты

Если в проекте не используются прерывания, то выключать их не нужно. Важно лишь при использовании прерываний не забывать их выключать на время работы с EEPROM.

Работу с EERPOM рассмотрим на примере от производителя - Sector_Operations. После установки PACK от Миландр, этот пример расположен по такому пути:

C:\Keil_v5\ARM\PACK\Keil\MDR1986BExx\1.4\Examples\MDR1986VE9x\MDR32F9Q1_EVAL\EEPROM\Sector_Operations

Целиком аналогичный проект для 1986ВЕ1Т можно скачать с GitHub.

Создаем новый проект, как описано в "Создание проекта", только процессор выбираем 1986ВЕ92. При создании подключаем разделы библиотеки - Startup_MDR1986DT9x, EEPROM, PORT, RST_CLK. В проект добавляем файл main.c из указанного выше пути. В статье "Создание проекта" мы создавали новый файл main.c, здесь же проще кликнуть правой клавишей мыши на папке user и выбрать "Add Existing File …" . Компилируем, ошибок быть не должно.

Загружаем проект в кристалл и выполняем следующие действия:

1. Включаем режим отладки
2. Ставим точку останова на первой функции обращения к EEPROM.
3. Запускаем F5 или кнопкой в тулбаре
4. Останавливаемся перед входом в выбранную функцию и видим, что код находится в адресах Flash памяти.

Теперь заходим внутрь функции EEPROM_ErasePage,

1. Нажимаем F11 или используем кнопку в тулбаре.
2. Видим, что указатель команд находится в начале функции.
3. Наблюдаем, что функция находится в адресах Flash памяти.

Получается, что пример, запущенный по умолчанию, не располагает функции работы с EEPROM в области памяти ОЗУ. Такой код при исполнении будет сваливаться в HardFault. Если осуществить дальнейший запуск программы, то будет видно, что исполнение никогда не выйдет из функции EEPROM_ErasePage.

Давайте расположим весь библиотечный файл работы с EEPROM в ОЗУ. Для этого при клике правой клавишей мыши на файле выбираем "Options for Component …".

В открывшемся окне в закладке Memory выбираем расположение Code в доступных областях памяти.

Доступные области памяти определены в окне Options проекта, здесь нам надо только выбрать область ОЗУ - IRAM1 (Internal RAM1).

ВАЖНО также выставить опцию - "Use Memory Layout from Target Dialog", в закладке Linker опций проекта. Без этого код файла MDR32F9Qx_eeprom.c не окажется в диапазонах памяти ОЗУ.

Компилируем проект, загружаем в кристалл и в режиме отладки снова идем внутрь функции EEPROM_ErasePage. Теперь в окне ассемблера видно, что наша функция находится в адресах ОЗУ.

Если теперь запустить проект, то он отработает успешно.

Существует еще один вариант разместить функции в памяти ОЗУ. Вернем проект в исходное состояние. Если посмотреть определение функции EEPROM_ErasePage в "MDR32F9Qx_eeprom.h", то видно, что она определена с некоторыми атрибутами:

__RAMFUNC void EEPROM_ErasePage(uint32_t Address, uint32_t BankSelector) __attribute__((section("EXECUTABLE_MEMORY_SECTION")));

Атрибут __RAMFUNC не воспринимается Keil, это, видимо, атрибут для среды разработки IAR. У меня нет данных по этому вопросу.

Запись __attribute__((section("EXECUTABLE_MEMORY_SECTION"))) воспринимается Keil так, что он пытается разместить эту функцию в секцию памяти с именем EXECUTABLE_MEMORY_SECTION. Для того чтобы использовать этот атрибут, необходимо внести исправления с скаттер-файл.

Когда мы включили опцию «Use Memory Layout from Target Dialog», то создался файл *.scr по умолчанию. При каждой компиляции этот файл будет обновляться. Для того чтобы этого не происходило, теперь выключим опцию «Use Memory Layout from Target Dialog». Далее найдем скаттер файл в папке проекта и откроем его блокнотом. Вот его листинг по умолчанию:

; *************************************************************
; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
; *************************************************************

LR_IROM1 0x20000000 0x00001000  {    ; load region size_region
  ER_IROM1 0x20000000 0x00001000  {  ; load address = execution address
   *.o (RESET, +First)
   *(InRoot$$Sections)
   .ANY (+RO)
  }
  RW_IRAM1 0x20001000 0x00001000  {  ; RW data
   .ANY (+RW +ZI)
  }
}

Здесь определены две обрасти памяти Flash и ОЗУ. Нам необходимо добавить запись, чтобы данные, помеченные атрибутом EXECUTABLE_MEMORY_SECTION из всех объектных файлов, располагались в адресах ОЗУ. Вот как это делается.

; *************************************************************
; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
; *************************************************************

LR_IROM1 0x20000000 0x00001000  {    ; load region size_region
  ER_IROM1 0x20000000 0x00001000  {  ; load address = execution address
   *.o (RESET, +First)
   *(InRoot$$Sections)
   .ANY (+RO)
  }
  RW_IRAM1 0x20001000 0x00001000  {  ; RW data
  *.o (EXECUTABLE_MEMORY_SECTION)
   .ANY (+RW +ZI)
  }
}

Более подробно про скаттер-файл можно прочитать в описании Keil

Скомпилируем проект, загрузим и убедимся, что наш проект работает корректно, и функции EEPROM расположены в ОЗУ.

Первый способ - расположение всего файла в ОЗУ - более прост и поскольку в файле MDR32F9Qx_eeprom.c сосредоточена только работа с EEPROM, то этот способ получил большее распространение.

Функция стирания по секторам стирает заданный сектор в указанном банке - в информационном или основном. НО функция стирания микросхемы целиком, при выборе информационного банка стирает основную память тоже!

  EEPROM_EraseAllPages(EEPROM_Info_Bank_Select); // Стирает основную память и информационную