M0+MAC+TCP/IP 以太网单芯片方案 W7500EVB用户手册连载（11）--实战篇

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W7500（W7500P）芯片简介：
W7500 芯片为工业级以太网单芯片解决方案， 集成 ARM Cortex-M0,128KB Flash 及全硬件TCP/IP 核（和W5500、W5100内核一致），特别适用于物联网领域。 使用 W7500EVB， 让您轻松完成原型开发。

全硬件TCP/IP核的最大优点是他在执行联网操作时不需要占用MCU的运行资源，大大增加了MCU的工作效率。

W7500EVB本身没有自带 EEPROM，但是W7500具有 IAP（在应用编程）功能，所以可以把它的 FLASH 当成 EEPROM 来使用。本章，将利用W7500内部的 FLASH 来储存数据，将数据直接存放在W7500内部，而不是存放在EEPROM。

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第十二章 FLASH 模拟 EEPROM 试验

W7500EVB本身没有自带 EEPROM，但是W7500具有 IAP（在应用编程）功能，所以可以把它的 FLASH 当成 EEPROM 来使用。本章将利用W7500内部的 FLASH 来储存数据，将数据直接存放在W7500内部，而不是存放在EEPROM。
本章分为如下几个部分：
12.1 W7500 FLASH 简介
12.2 硬件设计
12.3 软件设计
12.4 下载验证

12.1 W7500 FLASH 简介

Flash 存储器由长度为32位的存储单元构成，可以用于存储代码或数据。块和扇区提供读/写保护，如图12.1.1所示：

图12.1.1 W7500EVB FLASH内存分配图

W7500 嵌入式 Flash 存储器可以使用在电路编程或在应用编程。在电路编程(ICP)方法用于更新 Flash 存储器的全部内容，使用 SWD 协议或引导加载程序（boot loader）来下载用户应用到单片机。 ICP 提供快速和高效的可迭代式设计，从而避免了设备不必要的插拔处理。相比 ICP 方法,在应用编程(IAP)可以使用单片机支持的任何通信接口 (I / Os、 UART、 I2C、 SPI等等)编程下载数据到内存中。 IAP 允许当应用程序正在运行时用户对存储器重新编程。然而,在应用编程（IAP）的部分应用需要使用在电路编程（ICP）提前编译到 Flash 存储器中。

他们可以通过以下7个 Flash 寄存器来进行管理：

u  Flash 访问控制寄存器(FACCR)

u  Flash 地址寄存器(FADDR)

u  Flash 数据寄存器(FDATAR)

u  Flash 控制寄存器(FCTRLR)

u  Flash 状态寄存器 (FSTATR)

u  Flash 锁存器 (FLOCKR0/R1)

u  Flash 密钥寄存器(FKEYR0/R1)

解锁 Flash 访问控制寄存器(FACCR)

重置后， Flash 存储器将受到保护以防止不必要的写或擦除操作。 FACCR 寄存器在烧写模式时拒绝访问。想要访问 FACCR 寄存器需要向 Flash 密钥寄存器（FKEYR0/R1）中写入一个解锁流程。
这个流程包含两个写操作：

u  Write KEY0 (FKEYR0) = 0x52537175

u  Write KEY1 (FKEYR1) = 0xA91875FC

任意错误的流程将会锁住 FACCR 寄存器。
FACCR 寄存器在完成 Flash 控制操作后可以再次被锁住。

读操作

嵌入式 Flash 模组可以作为一个通用存储空间来进行直接寻址。任何访问 Flash 模块中内容的数据读操作，均需通过指定读取流程才能获取所需要数据。取指令和数据访问都是通过相同的 AHB 总线。通过 Flash 控制寄存器（FCTRLR）管理的以下选项，读操作才能生效。
使用 FCTRLR 寄存器读 Flash 顺序是如下，如图12.1.2所示：
1. 通过检查在 FSTATR 寄存器中的 RDY 位，检查有没有主 Flash 存储器操作正在进行。
2. 为了设置 FACCR 寄存器，先要设置 FKEYR0/R 中的密钥（KEY）。
3. 设置 FACCR 寄存器中的 FEN 和 CTRL 位。
4. 写主 Flash 存储器地址或数据块地址到 FADDR 寄存器。
5. 在 FACTRLR 寄存器中设置 RDI 或者 RD 位为 1。如果用 RDI 位，不需要再设置
FADDR 因为在 FACCR 寄存器中的 SZ 位会自动增加。
6. 从 FDATAR 寄存器读数据。
7. 等待直到 FATATR 寄存器中的 RDY 位为 1（当程序编译成功，该位将会被设置） 。
8. 设置 FKEYR0/R1 的 KEY 以清除 FACCR 寄存器。
9. 清除 FACCR 寄存器中的 FEN 和 CTRL 位

图12.1.2 W7500EVB FLASH读操作

Flash 擦除操作

扇区擦除
通过下面的过程来擦除扇区，如图12.1.3所示：
1. 通过检查在 FSTATR 寄存器中的 RDY 位，检查没有主 Flash 存储器操作正在进行。
2. 为了设置 FACCR 寄存器，先要设置 FKEYR0/R 中的密钥（KEY）。
3. 设置 FACCR 寄存器中的 FEN 和 CTRL 位。
4. 写主 Flash 存储器地址到 FADDR 寄存器以供擦除。
5. 设置 FACRLR 的 SER 位为 1。
6. 等待直到 FSTATR 寄存器中的 RDY 位为 1。
7. 设置 FKEYR0/R1 的密钥（KEY）以清除 FACCR 寄存器。
8. 在 FACCR 寄存器中清 FEN 和 CTRL 位

图12.1.3 W7500EVB Flash 擦除操作

块擦除

想要擦除一个块，可以设置 FACTRLR 寄存器的 BER 位。其他所有的进程和扇区擦除的顺序相同。

芯片擦除 ( 擦除所有 Flash 存储器)

想要擦除芯片（主 Flash 存储器），可以设置 FACTRLR 寄存器的 SER 位。 其他所有的进程和扇区擦除的顺序相同。

集体擦除 ( 所有的主 Flash 存储器擦除+数据块擦除)

想要集体擦除（主 Flash 存储器+数据块），可以设置 FACTRLR 的 MER 位。 其他所有的进程和扇区擦除的顺序相同。

函数库提供了 FLASH 写函数。

1. void DO_IAP( uint32_t id, uint32_t dst_addr, char* src_addr, uint32_t size)；

复制代码

也提供了FLASH读函数。

1. void DO_IAP( uint32_t id, uint32_t dst_addr, char* src_addr, uint32_t size)；

复制代码

12.2 硬件设计

本章实验功能简介： 将数据写入FLASH中在读取出来存到一个数组里，然后通过串口2打印显示出来。所要用到的硬件资源如下：

1)      UART2

2)      W7500内部FLASH

12.3 软件设计

在W7500EVB FLASH工程里，可以看到main.c文件里有两个函数一个是写FLASH一个是读FLASH。

1. #define IAP_ENTRY 0x1FFF1001            // Because Thum code
   
2. #define IAP_ERAS                0x010
   
3. #define IAP_ERAS_DAT0       (IAP_ERAS + 0)
   
4. #define IAP_ERAS_DAT1       (IAP_ERAS + 1)
   
5. #define IAP_ERAS_SECT       (IAP_ERAS + 2)
   
6. #define IAP_ERAS_BLCK       (IAP_ERAS + 3)  
   
7. #define IAP_ERAS_CHIP       (IAP_ERAS + 4)  
   
8. #define IAP_ERAS_MASS       (IAP_ERAS + 5)  
   
9. #define IAP_PROG                0x022
   
10. #define DAT0_START_ADDR  0x0003FE00
    
11. #define DAT1_START_ADDR  0x0003FF00
    
12. #define CODE_TEST_ADDR    0x0001F000
    
13. #define BLOCK_SIZE             4096
    
14. #define SECT_SIZE               256
    
15. 
    
16. char save_buff[100],read_buff[100];
    
17. 
    
18. void DO_IAP( uint32_t id, uint32_t dst_addr, char* src_addr, uint32_t size);
    
19. void ReadBuf(char* Readbuff,char* pBuffer1,uint16_t nSize);
    
20. 
    
21. //============================================================
    
22. int main()
    
23. {
    
24. /* 炜世科技—WIZnet W7500官方代理商，全程技术支持，价格绝对优势！ */       
    
25.    CRG_PLL_InputFrequencySelect(CRG_OCLK);
    
26.    SystemInit();
    
27.    SysTick_Config((GetSystemClock()/1000));
    
28.    S_UART_Init(115200);
    
29.    strcpy(save_buff,"深圳炜世科技");
    
30.    DO_IAP(IAP_ERAS_DAT0,0,0,0);
    
31.    DO_IAP(IAP_PGRO,DAT0_START_ADDR,save_buff,12);
    
32.    ReadBuf(read_buff,((char*)(DAT0_START_ADDR)),12);
    
33.    printf("%s\r\n",read_buff);
    
34.                
    
35.    while(1);
    
36. }
    
37. //---------------------------------FLASH写------------------------------------------------------
    
38. void DO_IAP( uint32_t id, uint32_t dst_addr, char* src_addr, uint32_t size)
    
39. {
    
40.   __disable_irq();
    
41.   // Call IAP Function
    
42.   ((void(*)(uint32_t,uint32_t,uint8_t*,uint32_t))IAP_ENTRY)( id,dst_addr,(uint8_t*)src_addr,size);
    
43.   __enable_irq();
    
44. }
    
45. //---------------------------------FLASH读------------------------------------------------------
    
46. void ReadBuf(char* Readbuff,char* pBuffer1,uint16_t nSize)
    
47. {
    
48.   uint16_t i;
    
49.   for(i=0;i<nSize;i++)
    
50.   {
    
51.      Readbuff[i] =  *pBuffer1;
    
52.      pBuffer1++;
    
53.   }
    
54. }

复制代码

主函数部分代码非常简单，首先将数据写进FLASH，然后再读取FLASH里的数据存到一个变量中。

12.4 下载验证

在代码编译成功之后，下载代码到 W7500EVB上，可以看到串口打印一串数据出来，如图12.4.1所示这就是我们写进FLASH中的数据。

图12.4.1 W7500EVB FLASH试验结果