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本帖最后由 Ai-Thinker小泽 于 2023-11-6 18:22 编辑
零基础开发小安派-Eyes-S1【外设篇】——FLASH
Flash简称闪存，它的特点是擦除和编程速度快，单片机的程序一般都是存储在一定空间内中进行运行。在C语言中，程序分为代码段，常量区，静态数据区（BSS段，数据段），栈，堆五个部分组成。内部空间就分为ROM和RAM，他们都是可以用来存储内容，区别在于，ROM的存储特性比较稳定，很久以前它不可擦除，所以只可读不可写，FLASH就是一种特殊的ROM，可擦除可读可写，它们在掉电后不丢失。RAM的存储特性较不稳定，但它的读写速度快，掉电后丢失。
他们的差异如下：
| 数据存储区域 |
类型 |
所在存储空间 |
| 代码段 |
宏定义、枚举、字面常量（整数、浮点类型） |
ROM（也可在RAM） |
| 常量区 |
只读变量、const修饰的全局变量、常量字符串（char *p=“hi”） |
ROM |
| 静态数据区BSS段 |
全局变量和static修饰后的静态变量(未初始化，如int a) |
RAM |
| 静态数据区数据段 |
全局变量和static修饰后的静态变量(已初始化，如int a=0) |
ROM,运行时拷贝到RAM中 |
| 栈 |
局部变量，如函数内临时定义的int b，在函数运行完自动释放 |
RAM |
| 堆 |
malloc申请的空间，需要用户手动申请/释放 |
RAM |
总结：FLASH也就是ROM，掉电后不丢失，读写速度较慢，空间大，可以理解未电脑上的硬盘。RAM速度快，掉电后丢失，可以理解未电脑上的内存。
一、了解小安派-Eyes-S1的存储
618FLASH物理上的地址起始地址是0XA0000000。M61-32S的FLASH大小是8M。在数据手册中可以看到所有的模块地址映射，包括外设的地址。
在这之前需要了解分区表的概念，分区表就是划分FLASH的清单，将FLASH划分为多个不同功能区域用于其它功能。在操作FLASH时得看一下分区表，查看哪些地址可以使用。在SDK中有4M的分区表，里面规划了一些分区的命名，起始地址和大小，这个目录下找到。AiPi-Open-Kits/aithinker_Ai-M6X_SDK/bsp/board/bl616dk/config/partition_cfg_4M.toml，在参与编译时会在工程文件夹下的build/build_out中生成partition.bin。我们在flash_prog_cfg.ini中可以看到，常见的有BOOT2固件，filedir：固件路径，address：地址，boot2必须使用0地址。而partition表示分区表固件，address是根据partition_cfg_4M.toml指定。而FW则表示需要烧录的应用固件，FW可以在partition_cfg_4M.toml中看到。
我们可以添加一样的“分区”，创建属于自己的名字，也可以在分区表中查看已有的分区使用。当然，建议还是使用原厂分配的分区表。
1.bflb_flash_init
说明: flash 初始化，自动识别支持的 flash 并重新配置 flash 的参数。如果返回错误，必须停止运行代码。
int bflb_flash_init(void);
| parameter |
description |
| return |
返回 0 表示成功，其他表示错误，必须停止运行代码 |
2.bflb_flash_get_jedec_id
说明: 获取 flash jedec id。
uint32_t bflb_flash_get_jedec_id(void);
| parameter |
description |
| return |
返回 flash jedec id |
3.bflb_flash_get_cfg
说明: 获取 flash 配置。
void bflb_flash_get_cfg(uint8_t **cfg_addr, uint32_t *len);
| parameter |
description |
| cfg_addr |
保存 flash 配置的地址 |
| len |
flash 配置的长度 |
4.bflb_flash_set_iomode
说明: 设置 flash IO 工作模式。
void bflb_flash_set_iomode(uint8_t iomode);
| parameter |
description |
| iomode |
flash IO 工作模式 |
可填入以下几种模式:
#define FLASH_IOMODE_NIO 0
#define FLASH_IOMODE_DO 1
#define FLASH_IOMODE_QO 2
#define FLASH_IOMODE_DIO 3
#define FLASH_IOMODE_QIO 4
5.bflb_flash_get_image_offset
说明: 获取代码 xip 虚拟地址实际所在的 flash 物理地址。
uint32_t bflb_flash_get_image_offset(void);
| parameter |
description |
| return |
返回 flash xip 物理地址 |
6.bflb_flash_erase
说明: flash 扇区擦除。 len 为擦除的长度，需要为 4096 倍数，假设 addr 为0 ， len 为 4096，则擦除范围为 0 ~ 4095。
int bflb_flash_erase(uint32_t addr, uint32_t len);
| parameter |
description |
| addr |
擦除的物理地址 |
| len |
擦除长度，需要是 4096 的倍数 |
| return |
返回 0 表示成功，其他表示错误 |
7.bflb_flash_write
说明：获取代码 xip 虚拟地址实际所在的 flash 物理地址。
int bflb_flash_write(uint32_t addr, uint8_t *data, uint32_t len);
| parameter |
description |
| addr |
写入的物理地址 |
| data |
写入的数据缓冲区 |
| len |
写入长度 |
| return |
返回 0 表示成功，其他表示错误 |
8.bflb_flash_read
说明: 获取代码 xip 虚拟地址实际所在的 flash 物理地址。
int bflb_flash_read(uint32_t addr, uint8_t *data, uint32_t len);
| parameter |
description |
| addr |
读取的物理地址 |
| data |
读取的数据缓冲区 |
| len |
读取长度 |
| return |
返回 0 表示成功，其他表示错误 |
9.bflb_flash_aes_init
说明: 配置某一段 flash 区域进行硬件 aes 解密，能够通过 xip 直接读取解密后的内容。
void bflb_flash_aes_init(struct bflb_flash_aes_config_s *config);
| parameter |
description |
| config |
flash aes配置 |
10.bflb_flash_aes_enable
说明: 使能 flash aes 解密。
void bflb_flash_aes_enable(void);
11.bflb_flash_aes_disable
说明: 关闭 flash aes 解密。
void bflb_flash_aes_disable(void);
二、简单示例——上电后读取flash内的值并打印
1.首次写入
#include "bflb_flash.h"
#include "board.h"
#include "string.h"
//头文件
#define FLASH_RW_START_ADDR 0x3F3000
//宏定义读写起始地址，查看分区表可以看出这是“DATA”所在分区
static uint8_t write_buf[16];
static uint8_t read_buf[16];
//定义读写缓存数组
int main(void)
{
uint32_t i;
board_init();
//板子初始化，包括了bflb_flash_init
memset(write_buf, 0, sizeof(write_buf));
memset(read_buf, 0, sizeof(read_buf));
//清空缓存数组
strcpy(write_buf,"HelloWorld!");
//填写write数组内容
/* erase flash */
bflb_flash_erase(FLASH_RW_START_ADDR,sizeof(write_buf));
//擦除缓存数组大小，从起始地址开始
/* read flash data */
bflb_flash_read(FLASH_RW_START_ADDR, read_buf, sizeof(read_buf));
//读取flash内的内容缓存到read数组里
for (i = 0; i < sizeof(read_buf); i++) {
if (read_buf[i] != write_buf[i]) {
printf("\r\nflash read fail at %d, expect:%d but get %d", i, write_buf[i], read_buf[i]);
}
}
//for循环校验，当write和read内容不一致时会打印
/* write flash data */
bflb_flash_write(FLASH_RW_START_ADDR, write_buf, sizeof(write_buf));
//将write内容写入flash中
memset(read_buf, 0, sizeof(read_buf));
/* read flash data */
bflb_flash_read(FLASH_RW_START_ADDR, read_buf, sizeof(read_buf));
printf("\r\n%s",read_buf);
while (1) {
}
}
第一次运行程序效果：在擦除了后读出来的ASCII码为255
2.二次读取，查看上电打印信息
#include "bflb_flash.h"
#include "board.h"
#include "string.h"
#define FLASH_RW_START_ADDR 0x3F3000
static uint8_t write_buf[16];
static uint8_t read_buf[16];
int main(void)
{
uint32_t i;
board_init();
memset(write_buf, 0, sizeof(write_buf));
memset(read_buf, 0, sizeof(read_buf));
strcpy(write_buf,"HelloWorld!");
/* read flash data */
bflb_flash_read(FLASH_RW_START_ADDR, read_buf, sizeof(read_buf));
for (i = 0; i < sizeof(read_buf); i++) {
if (read_buf[i] != write_buf[i]) {
printf("\r\nflash read fail at %d, expect:%d but get %d", i, write_buf[i], read_buf[i]);
}
}
printf("\r\n%s",read_buf);
while (1) {
}
}
二次读取后的运行效果：校验成功，只读取出hellowold
三、使用easyflash库，匹配字段
在AiPi-SCP_SmartCtrl工程中的components下，有easy_flash库，使用easy_flash更加方便快捷，只需要定义字段，第一个参数填入字段，第二个参数填入值，即可通过匹配字段的方式将值与字段匹配上。
添加库的方式如下：
1.将easy_flash的文件夹复制下来，放到模板工程中，这里使用Project_basic的模板工程，记得修改工程名。
2.在CMakeLists.txt下的添加easyflash的库文件。
3.在proj.conf下打开easyflash控件。
4.使用方法，只需要在调用flash_erase_set时填入两个参数，第一个参数为匹配的字段，一般由宏定义的字符串常量。第二个参数为值，也就是需要存储的值。这样在flash中就是由常驻的字段+值组成，在获取值时可以通过“字段‘来寻找相应的值。通过flash_get_data的方式，传入查找的字段和长度，得到存储的值。
5.easyflash使用的“PSM”分区，大小是32K，起始地址是0X3E9000。在这里面我们可以存放一些标志位，或者是类似wifi名称密码、AP名称密码等关键信息，使用起来也方便，通过匹配字段的方式将关键信息填入所需任务。如在AT指令中将SSID和PASS通过第三个参数0或1选择是否存入flash中。方便实现开机自动连接wifi且可通过指令修改wifi等操作。
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