基於MM32實現NOR FLASH執行應用程式的過程解析
在專案開發之初，我們會根據設計需求來選擇符合要求的晶片，其中RAM決定程式執行時的記憶體大小、ROM決定了應用程式的儲存空間大小；但就些應用功能特別大的專案，MCU內部的FLASH（ROM）儲存空間無法滿足要求，這個時候就需要外擴程式儲存空間，NOR FLASH就是其中一種解決方案；本文結合涉及到的技術點一一做了介紹說明，包含如下的內容：
1、KEIL下載程式配置及說明
2、
KEIL下載程式配置及說明
通過對專案工程的配置，在KEIL在編譯完工程後，會生成相應的HEX或BIN格式的程式燒錄檔案，點選Download下載按鍵後，會將燒錄檔案燒錄到晶片中：
點選Option for Target魔術棒按鍵，在彈出的Option for Target視窗中的Output選項卡中設定生成程式燒錄檔名，並勾選Create HEX file選項：
接著在Debug選項卡中選擇相應的除錯下載工具：
另外Utilities選項卡中，點選Settings按鍵，在彈出的視窗中Flash Download選項卡中進行如下配置：
待這些都配置完成後，我們編譯工程程式碼，無錯誤警告後，點選Download下載按鍵，即可下載應用程式到晶片中；
那在點選了Download按鍵後，那KEIL是如何將燒錄程式下載到晶片中去的呢？
簡單的說就是KEIL軟體根據配置將程式設計（下載）演算法載入到晶片指定的RAM空間去（這個空間就是上述的以START作為起始地址，SIZE大小的RAM空間），並執行下載演算法，對下載檔案進行解析，將需要寫入的資料通過下載演算法寫到指定的儲存地址上，完成上述程式設計的過程。
MM32F3270系列MCU支援儲存控制器FSMC功能，可配置的靜態儲存器包括SRAM、NOR FLASH；另外還支援8080\6800介面，可以應用到LCD顯示上；
NOR FLASH之所以可以執行程式，主要是因為其內部地址/資料線是分開的，支援位元組訪問，符合CPU指令譯碼執行的要求（NOR FLASH上儲存了指令程式碼，MCU給NOR FLASH一個地址，NOR FLASH就向MCU返回相應地址上的資料，讓MCU執行，中間不需要額外的處理操作）。
那通過上述的描述，使用MM32實現跳轉到NOR FLASH執行程式，我們就只需要在基於
FSMC初始化配置：
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/*******************************************************************************
* [url=home.php?mod=space&uid=288409]@file[/url]NOR.c
* [url=home.php?mod=space&uid=187600]@author[/url]King
* [url=home.php?mod=space&uid=895143]@version[/url] V1.00
* [url=home.php?mod=space&uid=212281]@date[/url]25-Jan-2021
* [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]......
*******************************************************************************/
/* Define to prevent recursive inclusion -------------------------------------*/
#define __NOR_C__
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "NOR.h"
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
/* Private functions ---------------------------------------------------------*/
/* Exported variables --------------------------------------------------------*/
/* Exported function prototypes ----------------------------------------------*/
/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* [url=home.php?mod=space&uid=93590]@Attention[/url]
*******************************************************************************/
void NOR_InitGPIO(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOD | RCC_AHBPeriph_GPIOE |
RCC_AHBPeriph_GPIOF | RCC_AHBPeriph_GPIOG , ENABLE);
GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource14, GPIO_AF_12);/* FSMC_D0*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource15, GPIO_AF_12);/* FSMC_D1*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource0,GPIO_AF_12);/* FSMC_D2*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource1,GPIO_AF_12);/* FSMC_D3*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource7,GPIO_AF_12);/* FSMC_D4*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource8,GPIO_AF_12);/* FSMC_D5*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource9,GPIO_AF_12);/* FSMC_D6*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_12);/* FSMC_D7*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource11, GPIO_AF_12);/* FSMC_D8*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource12, GPIO_AF_12);/* FSMC_D9*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource13, GPIO_AF_12);/* FSMC_D10 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource14, GPIO_AF_12);/* FSMC_D11 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource15, GPIO_AF_12);/* FSMC_D12 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource8,GPIO_AF_12);/* FSMC_D13 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource9,GPIO_AF_12);/* FSMC_D14 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_12);/* FSMC_D15 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOF, GPIO_PinSource0,GPIO_AF_12);/* FSMC_A0*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOF, GPIO_PinSource1,GPIO_AF_12);/* FSMC_A1*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOF, GPIO_PinSource2,GPIO_AF_12);/* FSMC_A2*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOF, GPIO_PinSource3,GPIO_AF_12);/* FSMC_A3*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOF, GPIO_PinSource4,GPIO_AF_12);/* FSMC_A4*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOF, GPIO_PinSource5,GPIO_AF_12);/* FSMC_A5*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOF, GPIO_PinSource12, GPIO_AF_12);/* FSMC_A6*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOF, GPIO_PinSource13, GPIO_AF_12);/* FSMC_A7*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOF, GPIO_PinSource14, GPIO_AF_12);/* FSMC_A8*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOF, GPIO_PinSource15, GPIO_AF_12);/* FSMC_A9*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOG, GPIO_PinSource0,GPIO_AF_12);/* FSMC_A10 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOG, GPIO_PinSource1,GPIO_AF_12);/* FSMC_A11 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOG, GPIO_PinSource2,GPIO_AF_12);/* FSMC_A12 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOG, GPIO_PinSource3,GPIO_AF_12);/* FSMC_A13 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOG, GPIO_PinSource4,GPIO_AF_12);/* FSMC_A14 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOG, GPIO_PinSource5,GPIO_AF_12);/* FSMC_A15 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource11, GPIO_AF_12);/* FSMC_A16 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource12, GPIO_AF_12);/* FSMC_A17 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource13, GPIO_AF_12);/* FSMC_A18 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource3,GPIO_AF_12);/* FSMC_A19 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource4,GPIO_AF_12);/* FSMC_A20 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource5,GPIO_AF_12);/* FSMC_A21 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource6,GPIO_AF_12);/* FSMC_A22 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource4,GPIO_AF_12);/* FSMC_NOE*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource5,GPIO_AF_12);/* FSMC_NWE*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource6,GPIO_AF_12);/* FSMC_NWAIT*/
GPIO_PinAFConfig(GPIOG, GPIO_PinSource9,GPIO_AF_12);/* FSMC_NE2*/
/* D00 - D01 */
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
/* D02 - D03 */
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
/* D04 - D12 */
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_7| GPIO_Pin_8| GPIO_Pin_9|
GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 |
GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
/* D13 - D15 */
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
/* A00 - A05 */
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 |
GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);
/* A06 - A09 */
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 |
GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);
/* A10 - A15 */
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 |
GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);
/* A16 - A18 */
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
/* A19 - A22 */
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 |
GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
/* NOE(PD4) NWE(PD5) configuration */
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
/* NWAIT(PD6) configuration */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
/* NE2(PG9) configuration */
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);
}
/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void NOR_InitFSMC(void)
{
FSMC_InitTypeDefFSMC_InitStructure;
FSMC_NORSRAM_Bank_InitTypeDef FSMC_BankInitStructure;
RCC_AHB3PeriphClockCmd(RCC_AHB3ENR_FSMC, ENABLE);
FSMC_NORSRAM_BankStructInit(&FSMC_BankInitStructure);
FSMC_BankInitStructure.FSMC_SMReadPipe= 0;
FSMC_BankInitStructure.FSMC_ReadyMode= 0;
FSMC_BankInitStructure.FSMC_WritePeriod= 5;/* W:WE Pulse Width: [0, 63] */
FSMC_BankInitStructure.FSMC_WriteHoldTime= 3;/* W:Address/Data Hold Time : [0,3] */
FSMC_BankInitStructure.FSMC_AddrSetTime= 3;/* W:Address Setup Time: [0,3] */
FSMC_BankInitStructure.FSMC_ReadPeriod= 8;/* R:Read Cycle Time: [0, 63] */
FSMC_BankInitStructure.FSMC_DataWidth= FSMC_DataWidth_16bits;
FSMC_NORSRAM_Bank_Init(&FSMC_BankInitStructure, FSMC_NORSRAM_BANK1);
FSMC_NORSRAMStructInit(&FSMC_InitStructure);
FSMC_InitStructure.FSMC_Mode= FSMC_Mode_NorFlash;
FSMC_InitStructure.FSMC_TimingRegSelect= FSMC_TimingRegSelect_1;
FSMC_InitStructure.FSMC_MemSize= FSMC_MemSize_64MB;
FSMC_InitStructure.FSMC_MemType= FSMC_MemType_FLASH;
FSMC_InitStructure.FSMC_AddrDataMode= FSMC_AddrDataDeMUX;
FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_InitStructure);
}
/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void NOR_Init(void)
{
NOR_InitGPIO();
NOR_InitFSMC();
}
/******************* (C) COPYRIGHT 2022 *************************END OF FILE***/
程式跳轉程式碼：
複製
/*******************************************************************************
* @filemain.c
* @authorKing
* @version V1.00
* @date25-Jan-2021
* @brief......
*******************************************************************************/
/* Define to prevent recursive inclusion -------------------------------------*/
#define __MAIN_C__
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
typedef void (*pFunction)(void);
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
#define ApplicationAddress((uint32_t)0x64000000)
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
uint32_tJumpAddress=0;
pFunction JumpToApplication;
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
/* Private functions ---------------------------------------------------------*/
/* Exported variables --------------------------------------------------------*/
/* Exported function prototypes ----------------------------------------------*/
/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
int main(void)
{
NOR_Init();
/* Jump to code loaded in NOR memory and execute it ***********************/
JumpAddress = *(volatile uint32_t *)(ApplicationAddress + 4);
JumpToApplication = (pFunction)JumpAddress;
/* Initialize user application's Stack Pointer */
__set_MSP(*(volatile uint32_t *)ApplicationAddress);
JumpToApplication();
while(1);
}
/******************* (C) COPYRIGHT 2022 *************************END OF FILE***/
KEIL工程的相關配置：
在能夠成功跳轉到NOR FLASH執行程式後，我們就需要將應用程式下載到NOR FLASH就可以了；結合第一小結，一般MCU自帶的下載演算法只是將程式下載到自身內部的FLASH儲存空間，如果需要將程式下載到外擴的NOR FLASH，我們可以使用燒錄工具，將程式燒錄進NOR FLASH，但在開發除錯過程中，這顯然不太方便，所以我們就需要自行編寫下載演算法，來實現MM32與NOR FLASH之間的程式程式設計。
怎麼去編寫這個下載演算法呢？
在KEIL的安裝路徑下：C:\Keil_v5\ARM\Flash有一個_Template的下載演算法工程模板，我們將其直接拷貝一份，重新命名為MM32F3270_NOR_FLM；開啟KEIL工程，裡面主要有兩個檔案FlashDev.c和FlashPrg.c
FlashDev.c主要是用來描述儲存特性的，包括Device Name、Device Type、Device Start Address、Device Size in Bytes等等，這些特性的值，我們可以根據NOR FLASH的特性值來填寫，程式設計超時時間和擦出超時時間可以儘量長一些，做些冗餘；具體參考如下所示：
我們需要實現的就是通過對這些函式的補充實現，來達到NOR FLASH的讀寫操作，實現將程式下載到NOR FLASH；在第一小節，我們知道下載演算法是需要先載入到RAM中執行，再去進行程式設計操作的，對於這個載入到RAM空間的下載演算法程式空間大小其實是有大小限制有，根據每個晶片的RAM大小而定，但最大也不能超過0x10000，所以我們實現自己定義的下載演算法的時候，就尤其需要注意；儘量的不去使用庫函式，以使用暫存器或者是直接操作晶片內部地址最佳，這樣可以最大程式的節省程式空間；但同時帶來的就是程式碼的閱讀理解變得有些困難；
因為下載演算法執行的程式不能夠實現的線上除錯，所以對於NOR FLASH操作的這些函式功能，最好在其它工程上先進行驗證，確認功能正常後，再移植到下載演算法的工程當中來。
接下來就是點選KEIL工程魔術棒按鍵對工程進行設定，在Target選項卡中選擇晶片型號為MM32F3277G9P，在C/C++選項卡中根據需要進行巨集定義（因為這個下載演算法，支援多個NOR FLASH，所以我這邊有相應的巨集定義），在新增好NOR FLASH的相關函式，並補全介面函式後，進行編譯，此時工程目錄中就會生成一個FLM檔案（因為在User選項卡中有一個命令：cmd.exe /C copy "Objects\%L" ".\@L.FLM"，它會將編譯後的檔案轉換成FLM格式）
MM32實現NOR FLASH應用程式程式設計，下載程式並執行
對於執行在NOR FLASH中的MM32程式來說，程式編寫並沒有特殊的要求，唯一不同的就是對於KEIL工程的設定；例程中我們只實現了LED燈的閃爍功能，功能比較簡單；對於KEIL工程的設定如下圖所示：
將預設的程式空間和程式啟動空間設定為NOR FLASH的起始地址作為開始：
下載工具與除錯工具相同：
另外有些小夥伴會問，在Option for Target視窗Utilities選項卡中，有看到Init File會配置一個INI檔案，我上述的工程配置中卻沒有，這是怎麼回事呢？
這邊的INI檔案包含的是對MCU內部地址配置相應引數值的資料，是在下載程式前先對MCU進行設定的操作；一般看到的就是對MCU與NOR FLASH的FSMC相關暫存器進行配置，好讓下載演算法能夠正常的去操作NOR FLASH；但我的配置截圖中卻沒有，是因為在實現下載演算法時的INIT函式，已經實現了對FSMC的初始化配置，所以在INIT FILE的位置就不需要再重複操作了。
後續：
有了這個下載演算法，我們可以將部分程式或資料指令到外部儲存空間；如果當我們通過LCD顯示圖片資料時，圖片資料是一個很大的陣列，我們就可以將這些資料指定到NOR FLASH中，而應用程式還是在MCU內部的FLASH中執行，操作如下所示：
晶片有兩個ROM空間，但預設的和啟動的為MCU內部FLASH：
將程式指定到NOR FLASH的方法，右擊.C檔案，選擇Options for File ”IMAGE1.c”...
然後在程式中再呼叫IMAGE1.c檔案中的資料，這樣在編譯後下載程式的時候，會先下載程式到MCU的FLASH，再下載圖片資料到MCU擴充套件的NOR FLASH：