/*
*********************************************************************************************************
*
* 模块名称 : NOR Flash驱动模块
* 文件名称 : bsp_nor_flash.c
* 版 本 : V1.0
* 说 明 : 安富莱STM32-V5开发板标配的NOR Flash 为 S29GL128P10TFI01 容量16M字节，16Bit，100ns速度
* 物理地址 : 0x6400 0000
* 修改记录 :
* 版本号 日期 作者 说明
* V1.0 2013-02-01 armfly 正式发布
*
* Copyright (C), 2013-2014, 安富莱电子 www.armfly.com
*
*********************************************************************************************************
*/
/*
S29GL128P 内存组织结构： 每个扇区128K字节，一共128个扇区。总容量为 16M字节。按16Bit访问。
挂在STM32上，对应的物理地址范围为 ： 0x6400 0000 - 0x64FF FFFF. 只能按16Bit模式访问。
*/
#include "nor_flash.h"
#include "interface.h"
#include <inttypes.h>
#define ADDR_SHIFT(A) (NOR_FLASH_ADDR + (2 * (A)))
#define NOR_WRITE(Address, Data) (*(__IO uint16_t *)(Address) = (Data))
/* 判忙时的执行语句循环次数 */
#define BlockErase_Timeout ((uint32_t)0x00A00000)
#define ChipErase_Timeout ((uint32_t)0x30000000)
#define Program_Timeout ((uint32_t)0x00001400)
/* PD6 是NOR Flash输出到STM32的忙信号, 通过GPIO查询方式判忙 */
#define NOR_IS_BUSY() (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD, GPIO_Pin_6) == RESET)
static void NOR_QuitToReadStatus(void);
static uint8_t NOR_GetStatus(uint32_t Timeout);
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_InitNorFlash
* 功能说明: 配置连接外部NOR Flash的GPIO和FSMC
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void nor_flash_init(void)
{
FSMC_NORSRAMInitTypeDef FSMC_NORSRAMInitStructure;
FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef p;
/* NOR Flash 的 GPIO ：
PD0/FSMC_D2
PD1/FSMC_D3
PD4/FSMC_NOE
PD5/FSMC_NWE
PD6/FSMC_NWAIT - 忙信号，配置为GPIO，输入模式，通过软件查询方式判忙
PD8/FSMC_D13
PD9/FSMC_D14
PD10/FSMC_D15
PD11/FSMC_CLE/FSMC_A16
PD12/FSMC_ALE/FSMC_A17
PD13/FSMC_A18
PD14/FSMC_D0
PD15/FSMC_D1
PE3/FSMC_A19
PE4/FSMC_A20
PE5/FSMC_A21
PE6/FSMC_A22
PE7/FSMC_D4
PE8/FSMC_D5
PE9/FSMC_D6
PE10/FSMC_D7
PE11/FSMC_D8
PE12/FSMC_D9
PE13/FSMC_D10
PE14/FSMC_D11
PE15/FSMC_D12
PF0/FSMC_A0
PF1/FSMC_A1
PF2/FSMC_A2
PF3/FSMC_A3
PF4/FSMC_A4
PF5/FSMC_A5
PF12/FSMC_A6
PF13/FSMC_A7
PF14/FSMC_A8
PF15/FSMC_A9
PG0/FSMC_A10
PG1/FSMC_A11
PG2/FSMC_A12
PG3/FSMC_A13
PG4/FSMC_A14
PG5/FSMC_A15
PG9/FSMC_NE2 - 片选信号
*/
/*-- FSMC Configuration ------------------------------------------------------*/
p.FSMC_AddressSetupTime = 0x06; /* 0x05正常， 0x04 出错 */
p.FSMC_AddressHoldTime = 0x01;
p.FSMC_DataSetupTime = 0x0C; /* 0x0B正常， 0x0A 出错 */
p.FSMC_BusTurnAroundDuration = 0x00;
p.FSMC_CLKDivision = 0x00;
p.FSMC_DataLatency = 0x00;
p.FSMC_AccessMode = FSMC_AccessMode_B;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_Bank = FSMC_Bank1_NORSRAM2;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_DataAddressMux = FSMC_DataAddressMux_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryType = FSMC_MemoryType_NOR;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth = FSMC_MemoryDataWidth_16b;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_BurstAccessMode = FSMC_BurstAccessMode_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_AsynchronousWait = FSMC_AsynchronousWait_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalPolarity = FSMC_WaitSignalPolarity_Low;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WrapMode = FSMC_WrapMode_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalActive = FSMC_WaitSignalActive_BeforeWaitState;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteOperation = FSMC_WriteOperation_Enable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignal = FSMC_WaitSignal_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ExtendedMode = FSMC_ExtendedMode_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteBurst = FSMC_WriteBurst_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ReadWriteTimingStruct = &p;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteTimingStruct = &p;
FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_NORSRAMInitStructure);
/*!< Enable FSMC Bank1_SRAM2 Bank */
FSMC_NORSRAMCmd(FSMC_Bank1_NORSRAM2, ENABLE);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: NOR_ReadID
* 功能说明: 读取NOR Flash的器件ID
* 形 参: 无
* 返 回 值: 器件ID,32Bit, 高8bit 是Manufacturer_Code, 低24bit是器件ID
*********************************************************************************************************
*/
uint32_t NOR_ReadID(void)
{
uint32_t uiID;
uint8_t id1, id2, id3, id4;
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x00AA);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x02AA), 0x0055);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x0090);
id1 = *(__IO uint16_t *)ADDR_SHIFT(0x0000);
id2 = *(__IO uint16_t *)ADDR_SHIFT(0x0001);
id3 = *(__IO uint16_t *)ADDR_SHIFT(0x000E);
id4 = *(__IO uint16_t *)ADDR_SHIFT(0x000F);
uiID = ((uint32_t)id1 << 24) | ((uint32_t)id2 << 16) | ((uint32_t)id3 << 8) | id4;
NOR_WRITE(NOR_FLASH_ADDR, 0x00F0); /* 退出ID模式 */
return uiID;
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: NOR_QuitToReadStatus
* 功能说明: 复位NOR，退到读状态
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void NOR_QuitToReadStatus(void)
{
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x00555), 0x00AA);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x002AA), 0x0055);
NOR_WRITE(NOR_FLASH_ADDR, 0x00F0);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: NOR_GetStatus
* 功能说明: 读取NOR的操作状态
* 形 参: 无
* 返 回 值: 0表示成功. NOR_SUCCESS, NOR_ERROR, NOR_TIMEOUT
*********************************************************************************************************
*/
static uint8_t NOR_GetStatus(uint32_t Timeout)
{
uint16_t val1 = 0x00;
uint16_t val2 = 0x00;
uint8_t status = NOR_ONGOING;
uint32_t timeout = Timeout;
/* 等待NOR输出忙信号，高电平时等待。避免NOR的忙信号还未反映过来导致CPU提前认为不忙了 */
while ((!NOR_IS_BUSY()) && (timeout > 0))
{
timeout--;
}
/* 等待NOR忙信号结束，低电平时等待 */
timeout = Timeout;
while (NOR_IS_BUSY() && (timeout > 0))
{
timeout--;
}
/*
- DQ 6 编程时跳变
- DQ 6 和 DQ 2 在擦除时跳变
- DQ 2 在擦除挂起时跳变
- DQ 1 在编程错误时置1
- DQ 5 在超时时置1
*/
/* 通过读取DQ6, DQ5 的数据位是否存在翻转现象判断NOR 内部操作是否完成。如果正忙，则第2次读和第1次读的数据不同 */
while ((Timeout != 0x00) && (status != NOR_SUCCESS))
{
Timeout--;
/* Read DQ6 */
val1 = *(__IO uint16_t *)(NOR_FLASH_ADDR);
val2 = *(__IO uint16_t *)(NOR_FLASH_ADDR);
/* If DQ6 did not toggle between the two reads then return NOR_Success */
if ((val1 & 0x0040) == (val2 & 0x0040))
{
return NOR_SUCCESS;
}
/* Read DQ2 */
if ((val1 & 0x0020) != 0x0020)
{
status = NOR_ONGOING;
}
val1 = *(__IO uint16_t *)(NOR_FLASH_ADDR);
val2 = *(__IO uint16_t *)(NOR_FLASH_ADDR);
if ((val1 & 0x0040) == (val2 & 0x0040))
{
return NOR_SUCCESS;
}
else if ((val1 & 0x0020) == 0x0020)
{
status = NOR_ERROR;
NOR_QuitToReadStatus();
}
}
if (Timeout == 0x00)
{
status = NOR_TIMEOUT;
NOR_QuitToReadStatus();
}
/* 返回操作状态 */
return (status);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: NOR_EraseChip
* 功能说明: 擦除NOR Flash整个芯片
* 形 参: 无
* 返 回 值: 0表示成功
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t NOR_EraseChip(void)
{
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x00AA);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x02AA), 0x0055);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x0080);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x00AA);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x02AA), 0x0055);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x0010);
return (NOR_GetStatus(ChipErase_Timeout));
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: NOR_StartEraseChip
* 功能说明: 开始擦除NOR Flash整个芯片， 不等待结束
* 形 参: 无
* 返 回 值: 0表示成功
*********************************************************************************************************
*/
void NOR_StartEraseChip(void)
{
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x00AA);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x02AA), 0x0055);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x0080);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x00AA);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x02AA), 0x0055);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x0010);
NOR_GetStatus(1000);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: NOR_CheckComplete
* 功能说明: 检测擦除是否完成
* 形 参: 无
* 返 回 值: 0表示成功 NOR_SUCCESS, NOR_ERROR, NOR_TIMEOUT
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t NOR_CheckStatus(void)
{
uint16_t val1 = 0x00;
uint16_t val2 = 0x00;
uint8_t status = NOR_ONGOING;
uint32_t timeout = 10;
/*
- DQ 6 编程时跳变
- DQ 6 和 DQ 2 在擦除时跳变
- DQ 2 在擦除挂起时跳变
- DQ 1 在编程错误时置1
- DQ 5 在超时时置1
*/
/* 通过读取DQ6, DQ5 的数据位是否存在翻转现象判断NOR 内部操作是否完成。如果正忙，则第2次读和第1次读的数据不同 */
while ((timeout != 0x00) && (status != NOR_SUCCESS))
{
timeout--;
/* Read DQ6 */
val1 = *(__IO uint16_t *)(NOR_FLASH_ADDR);
val2 = *(__IO uint16_t *)(NOR_FLASH_ADDR);
/* If DQ6 did not toggle between the two reads then return NOR_Success */
if ((val1 & 0x0040) == (val2 & 0x0040))
{
return NOR_SUCCESS;
}
/* Read DQ2 */
if ((val1 & 0x0020) != 0x0020)
{
status = NOR_ONGOING;
}
val1 = *(__IO uint16_t *)(NOR_FLASH_ADDR);
val2 = *(__IO uint16_t *)(NOR_FLASH_ADDR);
if ((val1 & 0x0040) == (val2 & 0x0040))
{
return NOR_SUCCESS;
}
else if ((val1 & 0x0020) == 0x0020)
{
status = NOR_ERROR;
NOR_QuitToReadStatus();
}
}
if (timeout == 0x00)
{
status = NOR_TIMEOUT;
// NOR_QuitToReadStatus();
}
/* 返回操作状态 */
return (status);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: NOR_EraseSector
* 功能说明: 擦除NOR Flash指定的扇区
* 形 参: 扇区地址
* 返 回 值: NOR_SUCCESS, NOR_ERROR, NOR_TIMEOUT
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t NOR_EraseSector(uint32_t _uiBlockAddr)
{
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x00AA);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x02AA), 0x0055);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x0080);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x00AA);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x02AA), 0x0055);
NOR_WRITE((NOR_FLASH_ADDR + _uiBlockAddr), 0x30);
return (NOR_GetStatus(BlockErase_Timeout));
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: NOR_ReadByte
* 功能说明: 读取单字节数据
* 形 参: _uiWriteAddr : 偏移地址[0, 16*1024*1024 - 2]; 编程地址可以为偶数，也可以为奇数。
* 返 回 值: 读取到的数据
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t NOR_ReadByte(uint32_t _uiWriteAddr)
{
uint16_t usHalfWord;
if (_uiWriteAddr % 2) /* 奇数地址 */
{
usHalfWord = *(uint16_t *)(NOR_FLASH_ADDR + _uiWriteAddr - 1);
return (usHalfWord >> 8); /* 取高8Bit */
}
else /* 偶数地址 */
{
usHalfWord = *(uint16_t *)(NOR_FLASH_ADDR + _uiWriteAddr);
return usHalfWord; /* 取低8Bit */
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: NOR_ReadBuffer
* 功能说明: 连续读取NOR Flash
* 形 参: _pBuf : 字节型数据缓冲区，用于存放读出的数据
* _uiWriteAddr : 偏移地址[0, 16*1024*1024 - 2]; 编程地址可以为偶数，也可以为奇数。
* _uiBytes : 字节大小
* 返 回 值: 读取到的数据
*********************************************************************************************************
*/
void NOR_ReadBuffer(uint8_t *_pBuf, uint32_t _uiWriteAddr, uint32_t _uiBytes)
{
uint16_t usHalfWord;
uint16_t *pNor16;
uint32_t i;
uint32_t uiNum;
uiNum = _uiBytes;
/* 处理首字节 */
if (_uiWriteAddr % 2) /* 奇数地址 */
{
usHalfWord = *(uint16_t *)(NOR_FLASH_ADDR + _uiWriteAddr - 1);
*_pBuf++ = (usHalfWord >> 8); /* 取高8Bit */
uiNum--;
_uiWriteAddr++; /* 变为偶数 */
}
/* 按照双字节模式连续读取NOR数据至缓冲区_pBuf */
pNor16 = (uint16_t *)(NOR_FLASH_ADDR + _uiWriteAddr);
for (i = 0; i < uiNum / 2; i++)
{
usHalfWord = *pNor16++;
*_pBuf++ = usHalfWord;
*_pBuf++ = usHalfWord >> 8;
uiNum -= 2;
}
/* 处理最后1个字节 */
if (uiNum == 1)
{
*_pBuf++ = *pNor16;
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: NOR_WriteHalfWord
* 功能说明: 半字编程. 编程前执行解锁命令序列。编程完毕后，自动退到读取模式。半字编程可以是随机地址。
* 编程前需要保证存储单元是全0xFF状态。可以重复编程相同的数据。
* 形 参: _uiWriteAddr : 偏移地址[0, 16*1024*1024 - 2]; 编程地址必须为偶数
* _usData : 数据 16Bit
*
* 返 回 值: NOR_SUCCESS, NOR_ERROR, NOR_TIMEOUT
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t NOR_WriteHalfWord(uint32_t _uiWriteAddr, uint16_t _usData)
{
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x00AA);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x02AA), 0x0055);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x00A0);
NOR_WRITE(NOR_FLASH_ADDR + _uiWriteAddr, _usData);
return (NOR_GetStatus(Program_Timeout));
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: NOR_WriteByte
* 功能说明: 字节编程. 编程前需要保证存储单元是全0xFF状态。可以重复编程相同的数据。
* 形 参: _uiWriteAddr : 偏移地址[0, 16*1024*1024 - 1]; 编程地址可以为奇数也可以为偶数
* _usData : 数据 16Bit
*
* 返 回 值: NOR_SUCCESS, NOR_ERROR, NOR_TIMEOUT
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t NOR_WriteByte(uint32_t _uiWriteAddr, uint8_t _ucByte)
{
uint16_t usHalfWord;
if (_uiWriteAddr % 2) /* 奇数地址 */
{
/* 读出2字节数据，然后改写高字节，维持以前的低字节数据不变 */
usHalfWord = *(uint16_t *)(NOR_FLASH_ADDR + _uiWriteAddr - 1);
usHalfWord &= 0x00FF;
usHalfWord |= (_ucByte << 8);
}
else
{
/* 读取NOR原始数据，保留高字节 */
usHalfWord = *(uint16_t *)(NOR_FLASH_ADDR + _uiWriteAddr);
usHalfWord &= 0xFF00;
usHalfWord |= _ucByte;
}
return NOR_WriteHalfWord(_uiWriteAddr, usHalfWord);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: NOR_WriteInPage.
* 功能说明: 页面内编程（64字节一个页面）. 编程前需要保证存储单元是全0xFF状态。可以重复编程相同的数据。
* 形 参: pBuffer : 数据存放在此缓冲区
* _uiWriteAddr : 偏移地址, 必须是偶数开始
* _usNumHalfword : 数据格式，双字节为1个单位. 值域: 1-32
*
* 返 回 值: NOR_SUCCESS, NOR_ERROR, NOR_TIMEOUT
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t NOR_WriteInPage(uint16_t *pBuffer, uint32_t _uiWriteAddr, uint16_t _usNumHalfword)
{
uint32_t lastloadedaddress;
uint32_t currentaddress;
uint32_t endaddress;
/* pdf 表7.7 写入缓冲器编程
写入缓冲器编程允许系统在一个编程操作中写入最多32 个字。与标准的“ 字” 编程算法相比，这可以有效地
加快字编程速度。
*/
if (_usNumHalfword > 32)
{
return NOR_ERROR;
}
if ((_uiWriteAddr % 2) != 0)
{
return NOR_ERROR;
}
_uiWriteAddr = _uiWriteAddr / 2;
currentaddress = _uiWriteAddr;
endaddress = _uiWriteAddr + _usNumHalfword - 1;
lastloadedaddress = _uiWriteAddr;
/* 解锁命令序列 */
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x00555), 0x00AA);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x02AA), 0x0055);
/* Write Write Buffer Load Command */
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(_uiWriteAddr), 0x0025);
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(_uiWriteAddr), (_usNumHalfword - 1));
/* Load Data into NOR Buffer */
while (currentaddress <= endaddress)
{
/* Store last loaded address & data value (for polling) */
lastloadedaddress = currentaddress;
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(currentaddress), *pBuffer++);
currentaddress += 1;
}
NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(lastloadedaddress), 0x29);
return (NOR_GetStatus(Program_Timeout));
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: NOR_WriteBuffer
* 功能说明: 连续编程操作。采取半字编程模式。
* S29GL 支持64字节页面大小的连续编程。本函数暂时不支持页面编程。
* 形 参: _pBuf : 8位数据缓冲区
* _uiWriteAddr : 写入的存储单元首地址, 必须为偶数
* _uiBytes : 字节个数
* 返 回 值: NOR_SUCCESS, NOR_ERROR, NOR_TIMEOUT
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t NOR_WriteBuffer(uint8_t *_pBuf, uint32_t _uiWriteAddr, uint32_t _uiBytes)
{
uint16_t usHalfWord;
uint32_t i;
uint32_t uiNum;
uint8_t ucStatus;
uiNum = _uiBytes;
/* 处理首字节 */
if (_uiWriteAddr % 2) /* 奇数地址 */
{
/* 读出2字节数据，然后改写高字节，维持以前的低字节数据不变 */
usHalfWord = *(uint16_t *)(NOR_FLASH_ADDR + _uiWriteAddr - 1);
usHalfWord &= 0x00FF;
usHalfWord |= ((*_pBuf++) << 8);
ucStatus = NOR_WriteHalfWord(_uiWriteAddr - 1, usHalfWord);
if (ucStatus != NOR_SUCCESS)
{
goto err_quit;
}
uiNum--;
_uiWriteAddr++; /* 变为偶数 */
}
/* 按照双字节模式连续编程NOR数据 */
for (i = 0; i < uiNum / 2; i++)
{
usHalfWord = *_pBuf++;
usHalfWord |= ((*_pBuf++) << 8);
ucStatus = NOR_WriteHalfWord(_uiWriteAddr, usHalfWord);
if (ucStatus != NOR_SUCCESS)
{
goto err_quit;
}
_uiWriteAddr += 2;
}
/* 处理最后1个字节 */
if (uiNum % 2)
{
/* 读取NOR原始数据，保留高字节 */
usHalfWord = *(uint16_t *)(NOR_FLASH_ADDR + _uiWriteAddr);
usHalfWord &= 0xFF00;
usHalfWord |= (*_pBuf++);
ucStatus = NOR_WriteHalfWord(_uiWriteAddr, usHalfWord);
if (ucStatus != NOR_SUCCESS)
{
goto err_quit;
}
}
ucStatus = NOR_SUCCESS;
err_quit:
return ucStatus;
}
/***************************** 安富莱电子 www.armfly.com (END OF FILE) *********************************/