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分类: C/C++

2011-05-04 13:47:52

声明:本文转载于http://www.cnblogs.com/kingst,版权归黑金动力社区(http://www.heijin.org)所有。

P5101981

      这一节,我们来讲一讲如何使用FLASH。在嵌入式系统中,Flash 是最常用组件之一。许多使用过 FLASH的都知道,FLASH 的特点是“读来容易写来难”。通常情况,我们是可以直接读出 FLASH中的内容的,但如果要写入数据,就要发送一长串命令,比如像:555 ,AA,2AA,55,555,A0,PA,PD就表示对PA地址写入数据PD。

      而在NIOS开发过程中,FLASH的这些繁琐的擦写过程ALTERA都帮我们做好了,它通过API给我们提供了完善的读写函数,我们只需要调用函数就可以完成读写FLASH的操作了。不过这些也是有前提条件的,那就是FLASH要满足CFI标准或者是EPCSX串行FLASH(与EPCSX兼容的也是可以的)。也就是说,不满足满足这个条件的 FLASH还需要您自己处理了,呵呵!下面我们来研究一下NIOS下的FLASH是如何操作的。

      在前面,我们就已经详细讲述了FLASH和EPCS模块的构建过程,在这里,我们假设您已经构建好了CFI FLASH模块或者EPCS控制模块,由于CFI FLASH和EPCS的软件操作方式完全一致,所以我们以下内容不对他们加以区分。下面我们主要来讲FLASH的软件操作是如何实现的。

      Altera提供了两种类型的函数,提供给客户:Simple Flash Access(简单的Flash访问),以及Fine-Grained Flash Access(细粒度Flash访问)。

一般情况下,我还是推荐大家使用 Fine-Grained Flash Access(细粒度 Flash 访问)函数, 比 Simple Flash Access 也复杂不了多少,但可以避免通常的跨块擦除问题。Flash 是按照 Block组织起来的,通常一次擦除一整个块。例如,我们如果写 Flash的时候跨越了两个块,而其后还跟随了其他数据,这样我们就有可能将其他数据同时擦除掉,导致数据的丢失,这样后果就很严重了。

在这里,我们介绍几个常用的函数,如果想了解的更详细,请参考ALTERA提供的文档资料。

      首先介绍第一步: 打开 Flash,就像C程序打开硬盘中的数据文件一样, 使用之前要打开 FLASH。我们使用 alt_flash_open_dev()打开 Flash,成功打开后返回一个句柄。比如,下面是使用这个函数的片断:

1alt_flash_fd* fd;
2fd = alt_flash_open_dev(FLASH_NAME);

      其中,FLASH_NAME可以在system.h中找到它的定义,我的定义如下所示

1CFI FLASH定义为
2#define CFI_FLASH_NAME "/dev/cfi_flash"
3EPCSX定义为
4#define EPCS_FLASH_NAME "/dev/epcs_flash"

      读出 Flash 使用函数:alt_read_flash,原型如下:

1int alt_read_flash( alt_flash_fd* fd,
2int offset,
3void* dest_addr,
4int length );

      使用完以后需要将FLASH关掉,其原型如下:

1void alt_flash_close_dev(alt_flash_fd* fd );

Fine-Grained Flash Access 机制还提供了如下几个函数: alt_get_flash_info(),

alt_erase_flash_block(), alt_write_flash_block()。

alt_get_flash_info()可以提取 Flash 的信息,比如包含几个区域,每个区域有几个块,每个块的大小等等。它的原型如下:

1int ret_code = 0;
2int number_of_regions=0;
3flash_region* regions;
4ret_code = alt_get_flash_info(fd, ®ions, &number_of_regions);

这里涉及到一个结构:flash_region,原型如下:

1typedef struct flash_region {
2        int offset; /* region相对FLASH首地址的偏移量 */
3        int region_size;        /* region的大小*/
4        int number_of_blocks;   /* 每个region中block的数量 */
5        int block_size;/* block的大小*/
6}flash_region;

      擦除一个块使用函数:alt_flash_fd,函数原型如下:

1int alt_erase_flash_block( alt_flash_fd* fd,int offset,int length);

      写入一个块使用函数:alt_write_flash_block,函数原型如下:

1int alt_write_flash_block( alt_flash_fd* fd,
2                                int block_offset,
3                                int data_offset,
4                                const void *data,
5                                int length);

      几个常用的函数就介绍完了,下面我们就用这几个函数来操作FLASH吧。

01#include "sys/alt_flash.h"
02#include
03#include
04#include
05  
06#define BUF_SIZE 100
07#define FLASH_OFFSET 0x5000
08 /*
09 * ===  FUNCTION  ===================================================
10 *         Name:  main
11 *  Description:  主函数,函数入口
12 * =================================================================
13 */
14int main (void)
15{  
16    int i;
17    alt_flash_fd* fd;
18    flash_region* regions;
19    int number_of_regions;
20    int ret_code = 0x0;
21    unsigned char source[BUF_SIZE];
22    unsigned char dest[BUF_SIZE];
23 
24    for(i=0;i<100;i++){
25            source[i] = i;
26    }
27    fd = alt_flash_open_dev("/dev/cfi_flash");
28    //fd = alt_flash_open_dev(“/dev/epcs_flash”);//EPCSX  
29    if (fd){
30    /*得到FLASH信息*/
31            ret_code = alt_get_flash_info(fd, ®ions, &number_of_regions); 
32            for(i=0;i
33                    printf("Start 0x%8x End 0x%8x Number of Blocks %3d Block Size 0x%8x \n", (regions+i)->offset,
34                                (regions+i)->region_size+(regions+i)->offset,
35                   (regions+i)->number_of_blocks,
36                   (regions+i)->block_size);
37                }
38                 
39                alt_erase_flash_block(fd, FLASH_OFFSET, BUF_SIZE);
40                //读FLASH中的数据,成功后返回值为0
41                ret_code = alt_read_flash(fd,FLASH_OFFSET,dest,BUF_SIZE);
42     
43                if(ret_code != 0){
44                        printf("Can't read flash device\n");
45                        exit(-1);
46                }
47                else{
48                        printf("Read Flash Device Successfully.\n");
49                }
50     
51                //打印读取的数据
52                for(i=0;i<100;i++){
53                        printf("%d\n",dest[i]);
54                } 
55                //向FLASH中写数据,成功后返回值为0
56                ret_code = alt_write_flash(fd,FLASH_OFFSET,source,BUF_SIZE);
57     
58                if(ret_code != 0){
59                        printf("Can't write flash device\n");
60                        exit(-1);
61                }
62                else{
63                        printf("Write Flash Device Successfully.\n");
64                }
65     
66                //读FLASH中的数据,成功后返回值为0
67                ret_code = alt_read_flash(fd,FLASH_OFFSET,dest,BUF_SIZE);
68     
69                if(ret_code != 0){
70                        printf("Can't read flash device\n");
71                        exit(-1);
72                }
73                else{
74                        printf("Read Flash Device Successfully.\n");
75                }
76     
77                //打印读取的数据
78                for(i=0;i<100;i++){
79                        printf("%d\n",dest[i]);
80                }             
81        }
82         
83        alt_flash_close_dev(fd);
84}

      上述程序对于CFI FLASH 和EPCSX是通用的,如果操作EPCSX,则将alt_flash_open_dev("/dev/cfi_flash")参数改为”/dev/epcs_flash”就可以了。

      下面我们来看一看通过alt_get_flash_info(fd, ®ions, &number_of_regions)得到的一些CFI FLASH信息,

1Start 0x0     End 0x4000   Number of Blocks  1   Block Size 0x4000
2 
3Start 0x4000  End 0x8000   Number of Blocks  2   Block Size 0x2000
4 
5Start 0x8000  End 0x10000  Number of Blocks  1   Block Size 0x8000
6 
7Start 0x10000 End 0x200000 Number of Blocks 31   Block Size 0x10000

      通过上面的信息,我们可以看出,AM29LV160B这款FLASH的包括了1个16Kbyte,2个8Kbyte,1个32Kbyte和31个64Kbyte字节的block,这个是FLASH处在8位模式下的情况,结构很奇怪吧。

      我们再来看通过alt_get_flash_info(fd, ®ions, &number_of_regions)得到的一些EPCSX的信息,

1Start 0x0    End 0x80000    Number of Blocks   8     Block Size 0x10000

通过上面信息我们可以发现,我用的这款EPCSX是EPCS4,包括了8个128Kbit的block。这个结构就相对比较简单了。

      好了,这一节内容就讲完了。如果大家对此有疑问,或者发现我讲的内容有问题可以直接跟我联系,邮箱:;qq:984597569,同时欢迎大家加入我们的NIOS群:100364900,大家共同探讨NIOS技术!

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