如何在Keil中添加Flash烧写算法

Flash，相信大家一定都不陌生，作为一种非易失性内存，其显著特点就是即便系统掉电，其上的存储内容也不会丢失。也正因如此，其作为程序存储介质而被广泛应用。

当然，也有他的弊端或者说不便利性，那就是Flash的读写操作往往不是那么的招人“喜欢”。即便是Nor Flash，也仅仅是能够实现按地址的随机读操作，而不能实现随机写。而且，数据的写入往往都是基于块操作的，也就是说，想要将数据写入flash中，即便只想更新哪怕一个字节，也要对一整个块来操作。并且要执行类似于：先擦除再写入的操作。

而既然我们想要将程序烧写到flash中，那不可避免地就要编写相应的flash操作程序来辅助实现。

本期小编就将为大家介绍下，如何在Keil中添加Flash烧写算法，能够让Keil帮助我们进行程序的烧写工作。

何为FLM文件

回想一下，在Keil这款IDE中，如果想要将程序烧写到Flash中，首先要干的一步就是打开项目属性页要选择合适的flash下载算法，而这个算法本身就是一个FLM文件：

FLM文件结构

那么FLM文件是怎么构成呢？Keil规定，一个FLM文件中一般要有以下函数：

其中最为重要的有5个，我们来一一说明：

int Init (unsigned long adr, unsigned long clk, unsigned long fnc);负责flash器件的初始化工作，其中：
a）adr: 设备首地址
b）clk：时钟频率（Hz）
c）fnc：要执行的flash操作，包括，1：Erase，2：Program，3：Verify

int EraseSector (unsigned long adr);擦除addr所指定地址处的整个sector

int ProgramPage (unsigned long adr, unsigned long sz, unsigned char *buf);对flash进行烧写操作，其中：
a)adr：待烧写地址
b)sz：待烧写数据长度
c)bug：待烧写数据

int EraseChip (void); 擦除整块flash

int UnInit (unsigned long fnc); Uninit flash, 并根据传入的fnc执行不同的flash后操作，fnc的定义同Init

编写FLM文件

Keil很贴心的为我们准备了一个模板工程，可以以说包含了生成一个FLM文件的所有，工程文件位置在 Keil安装目录ARMFlash\_Template:

我们所需要修改的就是FlashDev.c以及FlashPrg.c两个文件，为了方便测试，小编就直接在i.MX RT1170 EVK上挂载的IS25WP128-JBLE Flash为例进行说明。

首先是FlashDev.c文件，这里面主要提供了一些Flash的基本硬件信息，定义了诸如Flash器件名，sector大小，写入块大小等，参考实现如下：

struct FlashDevice const FlashDevice  =  {
   FLASH_DRV_VERS,     // 别改！！！
   "IS25WP128-JBLE",   // 简单粗暴，直接定义
   EXTSPI,             // 设备类型，可选：ONCHIP, EXT8BIT, EXT16BIT, 
                       // EXT32BIT, EXTSPI
   0x30000000,         // Flash首地址，挂载到AHB总线的地址
   0x01000000,         // Flash大小，16MB
   256,                // 烧写Page 大小
   0,                  // Reserved, must be 0
   0xFF,               // Initial Content of Erased Memory
   100,                // Program Page Timeout 100 mSec
   3000,               // Erase Sector Timeout 3000 mSec

   0x001000, 0x000000, // Sector 大小  4KB
   SECTOR_END
};

接下来是FlashPrg.c，负责实现与Flash操作有关的所有函数。这里，让我们继续发扬大树下好乘凉的优良传统。下载RT1170_EVK最新的SDK代码，找到基于flexspi的nor flash工程：boardsevkmimxrt1170driver_examplesflexspi orpolling_transfercm7，这里有一个flexspi_nor_flash_ops.c，里面已经包含了所有flash操作相关的操作函数，不过文件中缺少了FlexSPI引脚的初始化代码，需要进行添加：

IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO_SD_B2_05_FLEXSPI1_A_DQS, 1U);
IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO_SD_B2_06_FLEXSPI1_A_SS0_B, 1U);
IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO_SD_B2_07_FLEXSPI1_A_SCLK, 1U);
IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO_SD_B2_08_FLEXSPI1_A_DATA00, 1U);
IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO_SD_B2_09_FLEXSPI1_A_DATA01, 1U);
IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO_SD_B2_10_FLEXSPI1_A_DATA02, 1U);
IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO_SD_B2_11_FLEXSPI1_A_DATA03, 1U);

IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO_SD_B2_05_FLEXSPI1_A_DQS,   0x0AU);
IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO_SD_B2_06_FLEXSPI1_A_SS0_B,  0x0AU);
IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO_SD_B2_07_FLEXSPI1_A_SCLK,  0x0AU);
IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO_SD_B2_08_FLEXSPI1_A_DATA00, 0x0AU);
IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO_SD_B2_09_FLEXSPI1_A_DATA01, 0x0AU);
IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO_SD_B2_10_FLEXSPI1_A_DATA02, 0x0AU);
IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO_SD_B2_11_FLEXSPI1_A_DATA03, 0x0AU);

到void flexspi_nor_flash_init(FLEXSPI_Type *base)函数中。

修改好之后，将文件拷贝并添加到我们刚才找到的FLM工程中，当然还要将原SDK工程中的app.h文件一并拷贝过来。由于需要用到flexspi的底层操作，还需要添加fsl_flexspi.c文件，添加好后的工程长这个样子：

接下来就是修改FlashPrg.c，首先添加头文件以及函数引用：

#include "fsl_flexspi.h"
#include "app.h" 
extern status_t flexspi_nor_flash_erase_sector(FLEXSPI_Type *base, uint32_t address);
extern status_t flexspi_nor_flash_page_program(FLEXSPI_Type *base, uint32_t dstAddr, const uint32_t *src);
extern status_t flexspi_nor_get_vendor_id(FLEXSPI_Type *base, uint8_t *vendorId);
extern status_t flexspi_nor_enable_quad_mode(FLEXSPI_Type *base);
extern status_t flexspi_nor_erase_chip(FLEXSPI_Type *base);
extern void flexspi_nor_flash_init(FLEXSPI_Type *base);
#define FLEXSPI_BASE (FLEXSPI1)
#define FLASH_BASE_ADR (0x30000000)

接下来是相应函数的实现，这里有一点需要注意，针对函数传入的adr即地址变量，实际上已经被转换为了映射到AHB总线上的地址，而我们对于Flash的操作都是基于Flash本身的地址而言的，因此需要做一个简单的转换，减去一个偏移量（FLASH_BASE_ADR）：

int Init (unsigned long adr, unsigned long clk, unsigned long fnc) {
  (void)adr;
  (void)clk;
  (void)fnc;
  flexspi_nor_flash_init(FLEXSPI_BASE);
  return (0); 
}
int UnInit (unsigned long fnc) {
  return (0);                                 
}
int EraseChip (void) {
  return (flexspi_nor_erase_chip(FLEXSPI_BASE)); 
}
int EraseSector (unsigned long adr) {
  return (flexspi_nor_flash_erase_sector(FLEXSPI_BASE, adr - FLASH_BASE_ADR));                                  
}
int ProgramPage (unsigned long adr, unsigned long sz, unsigned char *buf) {
  return ( flexspi_nor_flash_page_program( FLEXSPI_BASE, 
adr - FLASH_BASE_ADR, (uint32_t*)buf));                                  
}

至此，我们就完成了所有的代码准备工作。当然，为了让程序能够正常编译，还需要对工程进行配置，其中最主要的是头文件路径以及预编译符号的添加，右键工程属性并添加：

头文件路径：

为输出文件起一个专属名字：

选择正确的芯片类型为MIMXRT1170DVMAA:cm7：

这样，就完成了所有的准备工作，接下来就是熟悉的编译链接，不过注意，不能点击运行按钮。在当前目录下，找到生成的rt1170_validation_board.FLM, 并将其拷贝到Keil安装目录ARMFlash下。

接下来进行测试，我们直接打开SDK中hello world工程，在工程属性中打开Flash下载页面，点击Add按钮即可看到我们所添加的Flash算法并确定：

之后就是正常的编译链接烧写之路，最终显示：

证明我们已经烧写成功，之后进行调试即可正常调试。

至此，我们就完成了FLM文件的编写，并且在hello_world的工程中进行了测试。

审核编辑：彭静