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NiosII中Flash的使用(转)

發布時間：2024/8/22 编程问答 37 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 NiosII中Flash的使用(转) 小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

NiosII中Flash的使用

?????? 在嵌入式系統中，Flash是最常用組件之一。許多使用過flash的朋友都了解，Flash的特點是“讀來容易寫來難”。通常，可以直接讀出Flash的內容；但如果要寫入數據，就要發送一長串命令，比如像：555 ，AA，2AA，55，555，A0 ，PA，PD 就表示對PA地址寫入數據PD,實際情況還要復雜一點，因為通常還要包含許多查詢操作。

??? 哎呀，這真是好繁瑣呀，有沒有省力的方法呢？現在好了，NiosII的開發環境提供了對符合CFI標準的Flash的支持，使用幾個簡單的函數，就可以操作Flash,真是方便了許多。

?? 在這里，我粗略得介紹一下nios 中flash的使用；更加詳細的幫助信息請您參考Altera公司提供的文檔。如果本文能對您有一點點幫助，我都會感到非常高興。

一. 準備工作：

???在使用Flash之前，有幾個準備工作要做：

?　　1。開發板上至少要有一片符合CFI標準的Flash。

?　　2。設計好對應目標板的Flash編程器（Flash Programmer）。

??? 下面我以本站設計的開發板ezNiosDKC6B為目標板，來介紹如何使用Flash，你可以舉一反三，在自己的系統中使用Flash.

二. 為SOPC系統中添加Flash接口：

1。?? 雙擊在Memory中的Flash Memory(Common Flash Interface)，即可為系統添加Flash接口。

2。對于ezNiosDK的用戶，Address Width可以選擇 20 Bits,Data Width 可以選擇 16 Bits,這樣總的容量是2M Bytes

???

3。Timing選項卡中，可以如下添寫：

???

?? 完成后，選擇Finish，即可為系統添加Flash接口。

4。增加三態總線橋。Flash 接口必須通過三態總線橋接到實際的芯片上。雙擊Bridges下的Avalon Tri-State Bridge,請按照下圖設置，為系統增加三態總線橋。

???

5。為Flash接口分配引腳。請參考我之前的文章：Step By Step創建標準（Standard) niosII系統

??? 注意，如果Data Width是16Bits，那么tri_state_bridge_0_address[0]不必接到Flash上，tri_state_bridge_0_address[1]對應Flash的A[0],tri_state_bridge_0_address[2]對應Flash的A[1]，以此類推。

三. 在Nios IDE中使用Flash編程器：

3-1。配置Component/Kit Library Search Path。目的是在系統中增加本站設計的Flash編程器目錄，請把光盤CD1上的/Example/ezNiosC6 拷貝到您的電腦的硬盤上。比如，我把他放在h:/DB2005/project/niosDK/CD/CD1/Example/中，然后在Altera SOPC Builder中，選擇File -> SOPC Builder Setup，增加如下搜索路徑：+h:/DB2005/project/niosDK/CD/CD1/Example/ezNiosC6

ezNiosC3的用戶如下操作：請把光盤CD1上的/Example/ezNiosC3 拷貝到您的電腦的硬盤上。比如，我把他放在h:/DB2005/project/niosDK/CD/CD1/Example/中，然后在Altera SOPC Builder中，選擇File -> SOPC Builder Setup，增加如下搜索路徑：+h:/DB2005/project/niosDK/CD/CD1/Example/ezNiosC3

并順便檢察Modelsim Directory是否正確：比如，我的是 g:/w2k/eda/fpga/altera/modeltech_6.0/win32

然后，你需要關閉Altera SOPC Builder,然后再重新通過QuartusII的Tools ->SOPC Builder來開啟SOPC Builder，這樣上述修改才能生效。

???

常見錯誤：有許多朋友往往在設置路徑的時候，犯與下圖類似的錯誤。錯誤在于第一個路徑前面是不需要 + 號的！要去掉第一個路徑前面的 + 號

3-2:使用Flash編程器。

我使用項目：ezC6Be_StdF50_zip_filesystem_0（在CD1ExampleezNiosC6BezC6Be_StdF50softwareezC6Be_StdF50_zip_filesystem_0下，請使用Nios IDE中的File-Import來導入這個項目），來說明如何使用Flash編程器。

??? 首先為系統上電，并連接好下載電纜。

??? 選擇Tools -> Flash Programmer,啟動 Flash 編程器

??? 選擇New,可以看到增加了一個名為 ezC6Be_StdF50_zip_filesystem_0 programmer的flash 編程器

?? 選擇Program software project into flash memory，然后選擇Apply,在選擇Program Flash，就啟動了Flash 編程器！如果順利的話，可以看到如下的提示:

???

如果看到如上提示，OK,小功告成，我們已經可以正常使用Flash編程器啦！

?? 下面我來介紹如何在程序中引用Flash。

　使用NiosII提供的系統函數，可以方便得使用Flash,免除了通常操作Flash 的繁瑣，這對用戶來說，真是方便多了。

??? Altera 提供了兩種類型的函數，提供給客戶：Simple Flash Access（簡單的Flash訪問），以及Fine-Grained Flash Access（細粒度Flash訪問）。

??? 一般情況下，我還是推薦使用Fine-Grained Flash Access（細粒度Flash訪問）函數，比 Simple Flash Access也復雜不了多少，但可以避免通常的跨塊擦除問題。因為Flash是按照?? Block組織起來的，通常一次擦除一整個塊。如果寫Flash的地址于Flash塊的組織結構不吻合，比如跨越了Flash塊的邊緣，那么可能會擦除掉其余的數據。比如，即使要寫入1Byte,也要擦除掉4Kbyte,也許這4Kbyte里面還有許多有用的數據，就會被抹掉。

??? 我們下面介紹幾個常用的函數，關于更詳細的內容，請參考Altera提供的文檔。

??? 首先介紹第一步：打開Flash，就像c程序打開硬盤中的數據文件一樣，使用之前要打開Flash.

我們使用alt_flash_open_dev()打開Flash,它返回一個句柄。比如，下面是使用這個函數的片斷：

alt_flash_fd* fd;

fd = alt_flash_open_dev(EXT_FLASH_NAME);

其中，EXT_FLASH_NAME是預先定義的Flash的名字（#define EXT_FLASH_NAME "/dev/ext_flash"）

接下來的操作，都是通過該句柄：fd,來訪問Flash的。

??? 讀出Flash使用函數：alt_read_flash,原型如下：

int alt_read_flash( alt_flash_fd* fd,

　　　　　　int offset,

　　　　　　void* dest_addr,

　　　　　　int length )

??? 使用完了，也別忘記關閉該Flash,就象讀寫完硬盤中的數據文件后要關閉一樣。其原型如下：

void alt_flash_close_dev(alt_flash_fd* fd )

??? Fine-Grained Flash Access機制提供了如下幾個函數：alt_get_flash_info(), alt_erase_flash_block(), alt_write_flash_block()。

???alt_get_flash_info()可以提取Flash的信息，比如包含幾個區域，每個區域有幾個塊，每個塊的大小等等。它的原型如下：

??? int alt_get_flash_info( alt_flash_fd* fd,flash_region** info,int* number_of_regions)

比如，如下就是一個調用該函數的程序片斷：

? int ret_code = 0;

? int number_of_regions=0;

? flash_region* regions;

? ret_code = alt_get_flash_info(fd, &regions, &number_of_regions

?這里涉及到一個結構：flash_region,原型如下：

typedef struct flash_region

{int offset;

int region_size;

int number_of_blocks;

int block_size;

}flash_region;

??擦除一個塊使用函數：alt_flash_fd,函數原型如下：

int alt_erase_flash_block( alt_flash_fd* fd,

　　　　　　　　　　　int offset,

　　　　　　　　　　　int length)

??寫入一個塊使用函數：alt_write_flash_block,函數原型如下：

int alt_write_flash_block( alt_flash_fd* fd,

　　　　　　　　　　　int block_offset,

　　　　　　　　　　　int data_offset,

　　　　　　　　　　　const void *data,

　　　　　　　　　　　int length)

??羅羅嗦嗦說了這么多，下面我們來看一個實際的范例；這個范例是我使用來測試flash的，相信大家可以從中獲益

良多。

#include <stdio.h>

#include <errno.h>

#include <string.h>

#include "alt_types.h"

#include "sys/alt_flash.h"

#include "sys/alt_flash_dev.h"

#define NUM_BYTES_TO_WRITE 512

//#define NUM_BYTES_TO_WRITE 64

int test_programming( alt_flash_fd* fd, int test_offset)

{

int i,j;

alt_u8 data_written[NUM_BYTES_TO_WRITE];

alt_u8 data_read[NUM_BYTES_TO_WRITE];

int ret_code = 0;

int test_length = sizeof(data_written);

for (j=0;j<7;j++)

{

for(i=0;i<sizeof(data_written)/2;i++)

data_written[i] = j*0x15;

for(i=sizeof(data_written)/2;i<sizeof(data_written);i++)

data_written[i] = (j*0x15)+1;

ret_code = alt_write_flash(fd, test_offset, data_written, test_length);

if (!ret_code)

{

ret_code = alt_read_flash(fd, test_offset, data_read, test_length);

if(!ret_code)

{

if (memcmp(data_written, data_read, test_length))

{

printf( "nERROR: compare failed sector offset %#x iteration%#xn",

test_offset, j);

return ret_code;

}

printf("*");

if (ret_code)

{

printf( "nERROR: function alt_write_flash failed. ret_code %dn",

ret_code);

return ret_code;

}

return ret_code;

}

int test_flash_erase( alt_flash_fd* fd)

{

int ret_code = 0;

int number_of_regions=0;

flash_region* regions;

int i,j,k;

int test_offset;

int test_length;

alt_u8 read_data[200] ;

ret_code = alt_get_flash_info(fd, &regions, &number_of_regions);

if (ret_code)

{

printf( "nERROR: function alt_get_flash_info failed. ret_code %dn",

ret_code);

}

printf("nThis is AMD29LV160DBn");

printf("Flash name %sn",fd->name);

printf("This flash has %d erase regionsn", number_of_regions);

for (i=0;i<number_of_regions;i++)

{

printf("Start 0x%8x End 0x%8x Number of Blocks %3d Block Size 0x%8xn",

(regions+i)->offset,

(regions+i)->region_size+(regions+i)->offset,

(regions+i)->number_of_blocks,

(regions+i)->block_size);

}

for(j=0;j<number_of_regions;j++)

{

for(i=0;i<((regions+j)->number_of_blocks);i++)

{ test_offset = (regions+j)->offset + i*(regions+j)->block_size;

test_length = (regions+j)->block_size;

printf(" ---Testing flash block erase...@ 0x%8x length= 0x%8x n",test_offset,test_length);

ret_code = alt_erase_flash_block(fd, (regions+j)->offset + i*(regions+j)->block_size, (regions+j)->block_size);

if (ret_code)

{

printf( "nERROR: function alt_erase_flash_block failed. ret_code %dn", ret_code);

break;

}

else

{

ret_code = alt_read_flash(fd, test_offset, read_data, 100);

for (k=0;k<100;k++)

{

if (read_data[k] != 0xff)

{

printf("nERROR: erase compare failed. %d %#xn", k, read_data[k]);

break;

}

}//@for(i=1

}//@for(j=1)

printf(" passed.n");

return ret_code;

}

int test_flash_write( alt_flash_fd* fd)

{

int ret_code = 0;

int number_of_regions=0;

flash_region* regions;

int i,j,k;

int test_offset;

int test_length;

alt_u8 read_data[200] ;

alt_u8 write_data[200];

ret_code = alt_get_flash_info(fd, &regions, &number_of_regions);

if (ret_code)

{

printf( "nERROR: function alt_get_flash_info failed. ret_code %dn",

ret_code);

}

printf("nThis is AMD29LV160DBn");

printf("Flash name %sn",fd->name);

printf("This flash has %d erase regionsn", number_of_regions);

for (i=0;i<number_of_regions;i++)

{

printf("Start 0x%8x End 0x%8x Number of Blocks %3d Block Size 0x%8xn",

(regions+i)->offset,

(regions+i)->region_size+(regions+i)->offset,

(regions+i)->number_of_blocks,

(regions+i)->block_size);

}

for(j=0;j<number_of_regions;j++)

{

for(i=0;i<((regions+j)->number_of_blocks);i++)

{ test_offset = (regions+j)->offset + i*(regions+j)->block_size;

test_length = (regions+j)->block_size;

printf(" ---Testing flash block erase...@ 0x%8x length= 0x%8x n",test_offset,test_length);

ret_code = alt_erase_flash_block(fd, (regions+j)->offset + i*(regions+j)->block_size, (regions+j)->block_size);

if (ret_code)

{

printf( "nERROR: function alt_erase_flash_block failed. ret_code %dn", ret_code);

break;

}

else

{

ret_code = alt_read_flash(fd, test_offset, read_data, 100);

for (k=0;k<100;k++)

{

if (read_data[k] != 0xff)

{

printf("nERROR: erase compare failed. %d %#xn", k, read_data[k]);

break;

}

}//@for (k=0)

printf(" -----------Now Testing flash block write...@ 0x%8x n",test_offset);

for(k=0;k<100;k++)

write_data[k] = k;

ret_code = alt_write_flash_block( fd, (regions+j)->offset + i*(regions+j)->block_size,

test_offset + i, write_data, 100);

if (ret_code)

{

printf( "nERROR: function aXlt_write_flash_block failed. ret_code %dn", ret_code);

break;

}

else

{ ret_code = alt_read_flash(fd, test_offset + i, read_data, 100);

for (k=0;k<100;k++)

{

if (read_data[k] != write_data[k])

{printf( "nERROR: compare failed, expected %#x read %#xn",write_data[i], read_data[i]);

break;

}

}//@ else

}

}//@for(i=1

}//@for(j=1)

printf(" passed.n");

return ret_code;

}

int test_get_info( alt_flash_fd* fd)

{

int ret_code = 0;

int number_of_regions=0;

flash_region* regions;

int i;

ret_code = alt_get_flash_info(fd, &regions, &number_of_regions);

if (ret_code)

{

printf( "nERROR: function alt_get_flash_info failed. ret_code %dn",

ret_code);

}

if (0)

{

}

else

{

printf("nThis is not the standard reference designn");

printf("Flash name %sn",fd->name);

printf("This flash has %d erase regionsn", number_of_regions);

for (i=0;i<number_of_regions;i++)

{

printf("Start 0x%8x End 0x%8x Number of Blocks %3d Block Size 0x%8xn",

(regions+i)->offset,

(regions+i)->region_size+(regions+i)->offset,

(regions+i)->number_of_blocks,

(regions+i)->block_size);

}

return ret_code;

}

int main (void)

{

int ret_code;

int test_offset;

alt_flash_fd* fd;

alt_u8 write_data[100];

alt_u8 read_data[100];

int i,j;

fd = alt_flash_open_dev(EXT_FLASH_NAME);

if (fd)

{

printf("nnn<----> Running Flash Tests <---->n");

printf("This will take approximately 1 minutenn");

printf("-Testing flash info retrieval...");

ret_code = test_get_info(fd);

if (ret_code)

{

printf( "nERROR: function test_get_info failed. ret_code %dn",

ret_code);

goto finished;

}

printf(" passed.n");

printf("-Testing flash block erase,write...n");

ret_code = test_flash_write(fd);

if (ret_code)

{

printf( "nERROR: test_flash_erase failed. ret_code %dn",

ret_code);

goto finished;

}

printf(" passed.n");

printf("-Testing flash write...n");

test_offset = 0x0;

printf("n test_offset=0x%8x ",test_offset);

ret_code = test_programming(fd, test_offset);

if (ret_code)

goto finished;

printf(" passed.n");

test_offset = 0x4000;

printf("n test_offset=0x%8x ",test_offset);

ret_code = test_programming(fd, test_offset);

if (ret_code)

goto finished;

printf(" passed.n");

test_offset = 0x6000;

printf("n test_offset=0x%8x ",test_offset);

ret_code = test_programming(fd, test_offset);

if (ret_code)

goto finished;

printf(" passed.n");

test_offset = 0x8000;

printf("n test_offset=0x%8x ",test_offset);

ret_code = test_programming(fd, test_offset);

if (ret_code)

goto finished;

printf(" passed.n");

for(j=1;j<=31;j++)

{test_offset = 0x10000*j;

printf("n test_offset=0x%8x ",test_offset);

ret_code = test_programming(fd, test_offset);

if (ret_code)

goto finished;

}

printf(" passed.n");

printf(" 0x10ff00: ");

test_offset = 0x10ff00;

ret_code = test_programming(fd, test_offset);

if (ret_code)

goto finished;

printf(" passed.n");

printf(" 0x100100: ");

test_offset = 0x100100;

ret_code = test_programming(fd, test_offset);

if (ret_code)

goto finished;

printf(" passed.n");

printf("-Testing flash block erase...n");

ret_code = test_flash_erase(fd);

if (ret_code)

{

printf( "nERROR: test_flash_erase failed. ret_code %dn",

ret_code);

goto finished;

}

printf(" passed.n");

test_offset = 0x10000;

printf(" ---Testing flash block write...@ 0x%8x n",test_offset);

for(i=0;i<100;i++)

write_data[i] = i;

ret_code = alt_write_flash_block( fd, 0x10000,

test_offset, write_data,

100);

if (ret_code)

{

printf( "nERROR: function alt_write_flash_block failed. ret_code %dn",

ret_code);

goto finished;

}

else

{

ret_code = alt_read_flash(fd, test_offset, read_data, 100);

for (i=0;i<100;i++)

{

if (read_data[i] != write_data[i])

{

printf( "nERROR: compare failed, expected %#x read %#xn",

write_data[i], read_data[i]);

goto finished;

}

printf(" passed.n");

test_offset = 0x10010;

printf("-Testing unaligned writes.....");

alt_erase_flash_block(fd, 0x10000, 0x100000);

ret_code = alt_write_flash_block( fd, 0x10000,

test_offset, write_data,

100);

if (ret_code)

{

printf( "nERROR: function alt_write_flash_block failed. ret_code %dn",

ret_code);

goto finished;

}

else

{

ret_code = alt_read_flash(fd, test_offset, read_data, 100);

for (i=0;i<100;i++)

{

if (read_data[i] != write_data[i])

{

printf( "nERROR: compare failed, expected %#x read %#xn",

write_data[i], read_data[i]);

goto finished;

}

printf(" passed.n");

printf("-Testing flash block erase...n");

ret_code = test_flash_erase(fd);

if (ret_code)

{

printf( "nERROR: test_flash_erase failed. ret_code %dn",

ret_code);

goto finished;

}

printf(" passed.n");

printf("All Tests Passed!n");

}

else

{

printf("Can't open the flash devicen");

}

finished:

alt_flash_close_dev(fd);

printf("Exiting Flash Testsn");

return 0;

}

轉載于:https://www.cnblogs.com/just4fun/archive/2011/12/30/2307614.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的NiosII中Flash的使用(转)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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