zigbee協(xié)議棧flash操作

1、z-stack的flash驅(qū)動。在分析flash驅(qū)動之前，需要熟讀cc2530的datasheet關(guān)于flash controller那一章節(jié)！我們先從hal_flash.c文件中的HalFlashRead函數(shù)開始：void HalFlashRead(uint8 pg, uint16 offset, uint8 *buf, uint16 cnt)  / Calculate the offset into the containing flash bank as it gets mapped into XDATA.  uint8 *ptr = (uint8 *)(offset

2、 + HAL_FLASH_PAGE_MAP) +               (pg % HAL_FLASH_PAGE_PER_BANK) * HAL_FLASH_PAGE_SIZE);  uint8 memctr = MEMCTR;  / Save to restore.#if !defined HAL_OAD_BOOT_CODE  halIntState_t is;#endif  pg /= HAL_FLASH_

3、PAGE_PER_BANK;  / Calculate the flash bank from the flash page.#if !defined HAL_OAD_BOOT_CODE  HAL_ENTER_CRITICAL_SECTION(is);#endif  / Calculate and map the containing flash bank into XDATA.  MEMCTR = (MEMCTR & 0xF8) | pg;  while (cnt-)      *buf+ =

4、*ptr+;    MEMCTR = memctr;#if !defined HAL_OAD_BOOT_CODE  HAL_EXIT_CRITICAL_SECTION(is);#endif 在講解這個函數(shù)之前，先說一下z-stack中對flash的布局。z-stack將256KBflash的最末八個字節(jié)作為zigbee中的IEEE地址，當(dāng)然在這八個字節(jié)之后還有16個字節(jié)lock bits，這些flash的lock所需要用的，每2kb（1page）的flash有1bit的lock位，那么256kb的flash有128個2kb，當(dāng)然也就有128（16X8）位

5、的lock bits了。從F8w2530.xcl文件中可以看出：-D_IEEE_ADDRESS_SPACE_START=(_NR_OF_BANKS+1)*_FIRST_BANK_ADDR)-0x18)-D_IEEE_ADDRESS_SPACE_END=(_IEEE_ADDRESS_SPACE_START+7)-Z(CODE)IEEE_ADDRESS_SPACE=_IEEE_ADDRESS_SPACE_START-_IEEE_ADDRESS_SPACE_END注：0x18 = 24 = 16 +8；_IEEE_ADDRESS_SPACE_START容易算出來，_NR_OF_BANKS值為0x07

6、，_FIRST_BANK_ADDR值為0x8000，這些值是在options.里面設(shè)置的。所以_IEEE_ADDRESS_SPACE_START的值為0x40000 - 0x18 = 0x3FFE8，_IEEE_ADDRESS_SPACE_END值就為0x3FFE8+7 = 0x3FFEF。 Z-STACK將flash的最末處的12KB（6page）用來作為Nv存儲的，具體看：-D_ZIGNV_ADDRESS_SPACE_START=(_NR_OF_BANKS+1)*_FIRST_BANK_ADDR)-0x3800)-D_ZIGNV_ADDRESS_SPACE_END=(_ZIGNV

7、_ADDRESS_SPACE_START+0x2FFF)-Z(CODE)ZIGNV_ADDRESS_SPACE=_ZIGNV_ADDRESS_SPACE_START-_ZIGNV_ADDRESS_SPACE_END我們知道0x3800為7個page即14KB，0x2FFF為6個page，則Z-STACK將最末的7個page的前6個page用來作為Nv存儲，最后一個page用來存儲其他信息，如IEEE地址。 好！我們接下來看這個函數(shù)。uint8 *ptr = (uint8 *)(offset + HAL_FLASH_PAGE_MAP) +    

8、           (pg % HAL_FLASH_PAGE_PER_BANK) * HAL_FLASH_PAGE_SIZE);首先計算了這個地址映射到XDATA中之后的值，HAL_FLASH_PAGE_MAP為0X8000，HAL_FLASH_PAGE_PER_BANK值為16，HAL_FLASH_PAGE_SIZE值為2024即2KB，這個計算很顯然了。z-stack中的page是從0開始的，一直到127，總共128page，假如我們要讀某一page中的數(shù)據(jù)，那么我們必須先把這個page所

9、在的bank映射到XDATA的0x80000xFFFF中，我們讀取page值為100，偏移量為20的數(shù)據(jù)時，這個地址通過上面的表達式就很容易計算出來為20+0x8000+（100%16）*2024 = 0x9FB4，注意這個地址轉(zhuǎn)換成了（uint8 *），即為XDATA空間的地址。 pg /= HAL_FLASH_PAGE_PER_BANK;計算page所在的bank，如果pg為100，則其所在bank值為100/16= 6； MEMCTR = (MEMCTR & 0xF8) | pg;這句是將剛才計算所得的bank映射到XDATA的0x80000xFFFF中去，M

10、EMCTR的低三位為XDATA的bank選擇位  while (cnt-)      *buf+ = *ptr+;  很明顯，將ptr指針指向的數(shù)據(jù)復(fù)制到buf指針?biāo)赶虻牡刂啡?，這個buf和ptr變量是在運行時堆棧上的，只不過是將數(shù)據(jù)從XDATA的一個地放復(fù)制到sram中某個地方！ 那么這個函數(shù)的最用就很明顯了：它是將flash內(nèi)部的某個page，相對其偏移量為offet地址處的數(shù)據(jù)，讀取cnt個字節(jié)到buf中去。 接下來看看HalFlashInit這個函數(shù)：void HalFlashInit(void

11、)  / Load the code to run from RAM into its reserved area of RAM once at startup.  HalFlashRead(PAGE_OF_RAM_CODE, OSET_OF_RAM_CODE, ramCode, SIZE_OF_RAM_CODE);這個flash初始化函數(shù)直接調(diào)用了HalFlashRead函數(shù)，我們看看這幾個實參數(shù)據(jù)，PAGE_OF_RAM_CODE值為51，OSET_OF_RAM_CODE值為0x6DD，SIZE_OF_RAM_CODE為0x23，ramCode為：#pragma loc

12、ation="RAM_CODE_XDATA"static _no_init uint8 ramCodeSIZE_OF_RAM_CODE;這個ramCode是不能初始化的靜態(tài)數(shù)組這個ramCode是在RAM_CODE_XDATAsegment，打開F8w2530.xcl文件：-D_RAM_CODE_XDATA_START=0x01EDD-D_RAM_CODE_XDATA_END=(_RAM_CODE_XDATA_START+0x22)-Z(XDATA)RAM_CODE_XDATA=_RAM_CODE_XDATA_START-_RAM_CODE_XDATA_END很明顯RAM_

13、CODE_XDATA這段范圍是8kb的sram中最末的23個字節(jié)，那么這個初始化函數(shù)的作用就是將flash中23個字節(jié)的代碼加載到ram去運行。那么這個有什么用途呢？而且為什么是23字節(jié)呢？看到這個注釋，Any code that will be run from RAM by setting XMAP of MEMCTL must have the same bank-relative address as the address in RAM to which the CODE will be copied to run. Thus, any part of the f

14、irst 8k of any bank can be dedicated to code that will run from RAM aslong as the corresponding relative address range is reserved in RAM by RAM_CODE_XDATA. 這時候我們看到這幾句：#pragma location="RAM_CODE_FLASH"#if defined HAL_OAD_BOOT_CODEstatic void HalFlashWriteTrigger(void);#elsestatic _mon

15、itor void HalFlashWriteTrigger(void);#endif_monitor表示此函數(shù)不能被中斷！這個函數(shù)的位置就是在RAM_CODE_FLASH處，-Z(CODE)RAM_CODE_FLASH=_RAM_CODE_FLASH_START-_RAM_CODE_FLASH_END-D_RAM_CODE_FLASH_START=0x39EDD-D_RAM_CODE_FLASH_END=(_RAM_CODE_FLASH_START+0x22)這個表示的code段RAM_CODE_FLASH范圍，為0x39EDD0x39EFF，這個跟之前的那個51page，0x6DD是什么關(guān)

16、系呢？我們先看這個地址值出在什么位置，51page出在第三個bank里（注意bank是從0開始起的），那么將其映射到code memory(64KB)中就是在32KB+3page+0x6DD處，記住code空間的第一個為root bank，接著我們將39EDD映射到code空間中，其bank為7，其值為115page+0x6DD(注意page也是從0開始的)，16page為1個bank，映射之后再code中的值為32KB+3page+0x6DD，看到了嗎？ 這兩個值在映射之后竟然為同一地址，而且這一地址都是在switch bank的開始8kb末端23字節(jié)處！這說明什么呢？ 

17、而且，從上面代碼看出，這23個字節(jié)存儲的就是HalFlashWriteTrigger這個函數(shù)的實現(xiàn)代碼，不信反匯編代碼去看看，這個函數(shù)代碼就是23個字節(jié)。 那么在系統(tǒng)初始化flash的時候，0x39DEE映射到code空間，flash控制器將這23個字節(jié)的函數(shù)代碼復(fù)制到sram（8KB）的末端23字節(jié)的地址處，這樣當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行這個函數(shù)時，將這8KBsram映射到code空間的0x80000x8000+sram_size-1，cpu就在sram中執(zhí)行這個函數(shù)，很顯然，速度是超快的！那么正好這個函數(shù)要求不能被中斷，那么它最好是越快越好！當(dāng)然就把它放在sram中執(zhí)行啦 flash驅(qū)

18、動先分析到這！下章介紹flash write函數(shù)！ 今天來分析一下flash的write函數(shù)：void HalFlashWrite(uint16 addr, uint8 *buf, uint16 cnt)  halDMADesc_t *ch = HAL_NV_DMA_GET_DESC();  HAL_DMA_SET_SOURCE(ch, buf);  HAL_DMA_SET_DEST(ch, &FWDATA);  HAL_DMA_SET_VLEN(ch, HAL_DMA_VLEN_USE_LEN);  HAL_DMA_SET_

19、LEN(ch, (cnt * HAL_FLASH_WORD_SIZE);  HAL_DMA_SET_WORD_SIZE(ch, HAL_DMA_WORDSIZE_BYTE);  HAL_DMA_SET_TRIG_MODE(ch, HAL_DMA_TMODE_SINGLE);  HAL_DMA_SET_TRIG_SRC(ch, HAL_DMA_TRIG_FLASH);  HAL_DMA_SET_SRC_INC(ch, HAL_DMA_SRCINC_1);  HAL_DMA_SET_DST_INC(ch, HAL_DMA_DSTINC_0);

20、60; / The DMA is to be polled and shall not issue an IRQ upon completion.  HAL_DMA_SET_IRQ(ch, HAL_DMA_IRQMASK_DISABLE);  HAL_DMA_SET_M8( ch, HAL_DMA_M8_USE_8_BITS);  HAL_DMA_SET_PRIORITY(ch, HAL_DMA_PRI_HIGH);  HAL_DMA_CLEAR_IRQ(HAL_NV_DMA_CH);  HAL_DMA_ARM_CH(HAL_NV_DMA_CH

21、);  FADDRL = (uint8)addr;  FADDRH = (uint8)(addr >> 8);  HalFlashWriteTrigger();這個函數(shù)的功能就是向flash內(nèi)部的addr地址處寫cnt個字節(jié)的buf內(nèi)容。我們知道flash-write operation 有兩種方法：Using DMA transfer （preferred method）Using CPU, running code from SRAM肯定DMA是首選！DMA驅(qū)動在注意一點 DMA控制器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都是在XDATA地址空間范圍內(nèi)的，當(dāng)然它可以存儲在ra

22、m中也可以存儲在flash中！只不過他們都必須映射到XDATA空間中！The DMA controller controls data transfers over the entire address range in XDATA memory space看到datasheet有這樣幾句：The CPU cannot access the flash, e.g., to read program code, while a flash write operation is in progress.Therefore, the program code executing the flash

23、write must be executed from RAM.CPU不能直接訪問flash來讀取程序代碼，但是可以進行寫flash操作！執(zhí)行flash write的程序代碼必須在RAM中執(zhí)行！當(dāng)然這是針對flash-write operation的第二種方法！如果我們用第一種方法，即DMA傳輸，我們先看一下流程圖：                       

24、60;                                                 

25、60;                   DMA描述符的配置過程具體就不說了！看代碼 FADDRL = (uint8)addr;  FADDRH = (uint8)(addr >> 8);  HalFlashWriteTrigger();將地址賦值給FADDRL:FADDRH,這個addr是16位的，但是如果我們想往地址0x3FFEE地址寫數(shù)據(jù)，那豈不是寫不了？這

26、里為什么是16位的地址呢？其實，我們在寫flash之前都已經(jīng)將要寫的地址映射到了XDATA空間的XBANK區(qū)了！ 我們先來看一下這個HalFlashWrite函數(shù)用在哪些地方！找到OSAL_Nv.c文件中有一兩個函數(shù)調(diào)用了HalFlashWrite，分別是static void writeWord( uint8 pg, uint16 offset, uint8 *buf )static void writeWordM( uint8 pg, uint16 offset, uint8 *buf, uint16 cnt )這兩個函數(shù)其實對HalFlashWrite的封裝。我們可以對照一下H

27、alFlashRead函數(shù)的聲明：void HalFlashRead(uint8 pg, uint16 offset, uint8 *buf, uint16 cnt)他們的返回值和參數(shù)都是一樣的！ 我們看下函數(shù)writeWord的代碼  offset = (offset >> 2) + (uint16)pg << 9);  if ( OSAL_NV_CHECK_BUS_VOLTAGE )      HalFlashWrite(offset, buf, 1);    else

28、0;     failF = TRUE;   這里為我們計算offset即為映射之后的地址值！這是咋計算出來的呢？假如我們要在121page的 offset為0的地址處寫值，注意有這么一句：When accessed by the flash controller, the flash memory is word-addressable, where a word consists of 32 bits. 所以我們write flash時必須指定offset為4的整數(shù)倍，要不然會寫不進去的！所以有了 offset>>2,即除以4，

29、我們通過flash controller訪問flash時，看到的地址都是0x0000 0x0004 0x0008.即末位都是4的倍數(shù)的值，(uint16)pg << 9)即將pg乘以2KB再除以4，這個表達式相當(dāng)于 offset = (offset + pg×2KB）/4，分子為pg，offset的真正地址，然后將其除以4，然后調(diào)用HalFlashWrite(offset, buf, 1);對應(yīng)參數(shù)為，addr = offset，buf = buf， cnt = 1；所以執(zhí)行HalFlashWrite，向offset地址處寫4個字節(jié)我們看到有這么一句注

30、釋：param       addr - Valid HAL flash write address: actual addr / 4 and quad-aligned.param       cnt - Number of 4-byte blocks to write.實際地址是addr/4，所以要將offset除以4！但是我們知道這個addr的值是XDATA地址空間的地址，我們是往flash中寫數(shù)據(jù)，也就是說在write flash之前，必須將pg所在的bank映射到XBANK中，然后再將buf中數(shù)據(jù)寫到XBANK的flash中！但是找了半天，沒有發(fā)現(xiàn)執(zhí)行映射的語句！這一點還沒想通！在程序初始化的時候：_low_level_init函數(shù)中執(zhí)行了 MEMCTR = (MEMCTR & 0xF