82.1 初学者重要提示5 j9 |6 Y! x" x% {" ]. ^) Y* j- J
操作本章配套例子前务必先将QSPI Flash的下载算法放到MDK安装目录。4 o8 x- x3 s1 o6 Z
QSPI Flash执行程序的BOOT和APP作用:
8 h% k: C1 {! f) H& N0 D2 p BOOT程序需要下载到内部Flash。主要用于跳转到外部QSPI Flash执行程序。那么问题来了,我们可不可以不使用BOOT,上电就直接执行QSPI Flash的程序?不行,因为QSPI Flash不像内部Flash,无需初始化,上电就可以使用,而QSPI Flash不行。) @: v3 t1 n, r7 U* P5 ^& Y4 C
APP应用程序要下载到QSPI Flash里面。APP应用程序可以在QSPI Flash里面执行主要是因为W25Q256支持XIP(Execution In Place),并且STM32H7的QSPI Flash支持内存映射。* f* E1 a6 k+ U) Z, n1 T: e
82.2 下载算法存放位置* _' P/ } X0 t& \
编译例子:V7-060_QSPI Flash的MDK下载算法制作,生成的算法文件位于此路径下:& F3 c$ f; ?! d: N) T3 M
" I" r$ U: \. G) {, P
5 A! p8 y- P8 Y# ^- m8 f3 u$ b& w# Z5 f( u: }: p
生成算法文件后,需要大家将其存到到MDK安装目录,有两个位置可以存放,任选其一,推荐第2种:! e/ R- }3 i/ g; \* Q
( V' f% ^& e) A 第1种:存放到MDK的STM32H7软包安装目录里面:\Keil\STM32H7xx_DFP\2.6.0\CMSIS\Flash(软包版本不同,数值2.6.0不同)。! b: J+ q; ]* b* b0 Y: v) h
第2种:MDK的安装目录 \ARM\Flash里面。0 W/ Q" [* p" Y& z+ V
. @' d8 X( e$ K% e, q
. V( O5 Z. \: ^
% X+ B+ w2 r. B7 z# L82.3 QSPI Flash的Bootloader说明
9 c8 K# K$ I9 F3 `+ @5 `% h! ZBootloader的实现比较简单,需要大家将其下载到内部Flash。程序实现上主要注意以下两点即可。
4 C5 s! |% |+ J8 ?: K' r6 b
& D# X. b* f8 d7 H82.3.1 初始化QSPI Flash并设置内存映射模式
0 B% B9 m9 g$ l C8 y; p在bsp.c文件中初始QSPI Flash并设置为内存映射模式。
; `4 X) C- R* L1 k7 V- r" C1 B( c' p, |8 G/ p5 B& {- q% z
- /*
& H4 q) b# j# U' \7 E' G8 W - *********************************************************************************************************! x) T& @6 O% @( V9 `
- * 函 数 名: bsp_Init
# m" E$ i8 u" h: L - * 功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次6 |% \7 {! O/ j+ H' J% t* P
- * 形 参:无3 [- u9 U7 H6 }
- * 返 回 值: 无
8 [/ m5 y3 T( c - *********************************************************************************************************
, x/ ^; ?" n2 }( _ - */
9 S9 a& C5 B: S) w9 t - void bsp_Init(void)9 x7 b9 c$ Z( J4 {9 a6 b+ w0 n# h$ J
- {& H: a6 T3 y2 [' p2 N
- /* 配置MPU */' M& M, R8 a% L" l' c6 a1 H
- MPU_Config(); x% L2 P' y) m: I( L- _2 B
$ V: M4 r5 r' F; @# R- /* 使能L1 Cache */0 l ]+ T" N( J3 `
- CPU_CACHE_Enable();- k! m9 ?6 g. t& h" l/ f
& s7 s; \7 B% u9 I$ d9 x- /* 5 c/ P; H7 x) S! ]" b ?' z) r) v
- STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:) V. ?# r) B6 P: y1 ~
- - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。7 D5 [2 a3 H& w, G# W$ i- o
- - 设置NVIV优先级分组为4。
* n @) }" R9 b9 U W8 I) N5 Q0 p/ A - */+ R/ X2 b' f9 f1 J1 C$ e
- HAL_Init();
" }) l5 C0 X) k' f9 R. C - ) c2 F# h7 K) l4 A
- /* 0 U" L; z% D; q$ z$ |
- 配置系统时钟到400MHz
5 Z" @6 N) b8 c: ^ - - 切换使用HSE。
% G7 D; N0 j6 c$ u( |$ `1 B& V - - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。' Y4 |7 H, `) w$ S0 o$ ]
- *// D! Z+ ]2 K S: e3 w s3 N
- SystemClock_Config();
6 M& J, I/ Z! L$ c
/ E* U- J: p3 i8 b- /*
. \. e0 i% M% e& {! l - Event Recorder:
! \6 Z/ Z3 J4 P" Z8 N, V - - 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。
; Z# |/ a) U. N6 d, i q - - 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V7开发板用户手册第8章
7 g' X" Q" F5 i& M - */ ' ]9 z/ y2 G* R, p6 X+ I
- #if Enable_EventRecorder == 1
; X' Z7 }3 A' x5 R' i6 ~3 ` - /* 初始化EventRecorder并开启 */
: e) Y% H" N2 `3 Y5 ~; f - EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
% f! A! E C9 ?* |; G d, s8 Y - EventRecorderStart();# O) |9 {" K' o- [" X; @
- #endif
# w! H/ Q# f% S1 n: l% h
) \2 Z' g7 A- z" d" V& }5 a5 j- /* 针对不同的应用程序,添加需要的底层驱动模块初始化函数 */
0 S8 _) P/ t% z" h( `5 c - bsp_InitQSPI_W25Q256(); /* 配置SPI总线 */ 6 g4 H, P! H/ _. Z
- QSPI_MemoryMapped();
+ z; x/ b6 t+ t1 ]4 |# @5 f' F - }
复制代码 8 M& { |/ a; e4 X1 _
82.3.2 程序跳转的实现
6 q& b7 h$ a$ }/ j从内部Flash跳转到外部QSPI Flash的实现代码如下+ [0 }! e$ ]6 t% T7 v, u0 M8 m2 y% W
* x8 Y5 y9 J8 F/ R8 {6 M0 T4 ^- 1. /*7 C0 r, Y9 T' x" F
- 2. ******************************************************************************************************
3 E1 Z& ?9 H9 M8 z! X0 s6 Y3 [ - 3. * 函 数 名: JumpToApp
7 W0 k, L7 u$ n2 C: ^ - 4. * 功能说明: 跳转到应用JumpToApp
' }- U K. t( [* A. W/ t - 5. * 形 参: 无
d" a5 u- X( ~" i& Q$ X - 6. * 返 回 值: 无
8 ^4 A! V5 G7 F8 m" e$ l. r - 7. ******************************************************************************************************
/ f2 D7 A' Z8 V; d/ ], ]) |8 _- G1 | - 8. */% R c) f7 G. g7 L* p5 t5 {
- 9. static void JumpToApp(void)
# |$ M+ t" z4 ~3 x* b - 10. {3 y: w5 g5 j, t5 D! D
- 11. uint32_t i=0;* o0 a% ?; v5 y5 C* Z
- 12. void (*AppJump)(void); /* 声明一个函数指针 */
3 @2 C( _% y0 N" c: w" y9 P$ e: L - 13. __IO uint32_t AppAddr = 0x90000000; /* APP 地址 */
s( h& t- E n* ?. i, }( j - 14. $ |; }& Q" L, D& c+ x+ m& M
- 15. & T! V* o! n8 i2 ^
- 16. /* 关闭全局中断 */
. P, E' f) S0 y3 Z0 M) I/ G. S0 ^8 Y - 17. DISABLE_INT();
& E" J4 l% T+ n, e1 a6 O6 A - 18. . I. t3 K$ l9 v5 Q. j
- 19. /* 设置所有时钟到默认状态,使用HSI时钟 */! z" _: M" Y5 ~! G2 X+ n
- 20. HAL_RCC_DeInit();
& Z( n& ~ a! i& e1 Q - 21. / ^# I0 ?5 d, _ r9 }8 c7 N" ]% u
- 22. /* 关闭滴答定时器,复位到默认值 */
" _, z2 f3 g, ?/ p/ t - 23. SysTick->CTRL = 0;& B$ K: @6 S4 @! P9 u
- 24. SysTick->LOAD = 0;
. P7 J0 I# H9 Z- M5 S" v - 25. SysTick->VAL = 0; k/ _6 r, r0 l. O) r' r
- 26. ; M3 }, x5 t1 C" h
- 27. /* 关闭所有中断,清除所有中断挂起标志 */8 v; f# G7 q9 k0 T
- 28. for (i = 0; i < 8; i++)$ \7 o$ N. J, k! \) A
- 29. {
+ S! z, U9 b, R6 ]- T5 D - 30. NVIC->ICER<i>=</i>0xFFFFFFFF;* P( X& q1 y+ R
- 31. NVIC->ICPR=0xFFFFFFFF; X% l) r& P8 s
- 32. } {: v- p5 [. B4 d5 M
- 33.
6 U; N; j4 L& A9 z( T - 34. /* 使能全局中断 */
, Q) Q- |; D/ z! Q+ H - 35. ENABLE_INT();
) O6 X) W0 ? |/ @! @8 p& x3 { - 36. f$ s7 u3 n! p4 _
- 37. /* 跳转到应用程序,首地址是MSP,地址+4是复位中断服务程序地址 */
7 `; W7 C8 d4 l+ ?1 Z5 i+ l - 38. AppJump = (void (*)(void)) (*((uint32_t *) (AppAddr + 4)));. H' B) @+ k/ [% B5 f }
- 39.
. h- C3 e5 J( ` - 40. /* 设置主堆栈指针 */
6 u" {1 N |- w8 E) } - 41. __set_MSP(*(uint32_t *)AppAddr);/ n$ V: X2 ?& I2 A3 u6 `# F
- 42.
& o: G z- c. u) e - 43. /* 在RTOS工程,这条语句很重要,设置为特权级模式,使用MSP指针 */) C3 ?( W( w! \! P
- 44. __set_CONTROL(0);) S0 \ v, ^" B. B- E0 H
- 45. 2 d- x+ A# x) Z9 I) V; q) h3 p$ d' Q
- 46. /* 跳转到系统BootLoader */! x0 e1 i$ |& h4 L4 m
- 47. AppJump();
: Z: ]! u: n+ i9 r( o4 J - 48. 8 Q7 j4 }4 |6 n7 z# ^& s
- 49. /* 跳转成功的话,不会执行到这里,用户可以在这里添加代码 */0 i; a9 s) P9 y |! ~6 t! h1 O8 Y
- 50. while (1). i3 n& O- k1 W, Q+ F, F) u
- 51. {
6 d- L, |* R0 b. u - 52.
0 Z9 _; E, Z T - 53. }) N4 S. r: ^7 u( y/ P: A0 i, {
- 54. }
复制代码 5 r+ o: ]( ^/ T6 E! j
这里把程序设计中的几个关键地方做个说明:
) _9 K! ^) f' a& h. `* \+ {) O1 F8 N% ~7 ~6 J% N4 B
第12行,声明一个函数指针。. f) Z2 r/ Q; O2 ~4 ~: T! X5 e
第13行,QSPI Flash地址在0x90000000。: T: `3 z! P. R" Q0 D! T. S
第20行,此函数比较省事,可以方便的设置H7所有时钟到复位值,内部时钟使用HSI。; `$ t2 Z7 |' |" M1 A# H
第23到25行,设置滴答定时器到复位值。
& a w2 k" h# k6 \. j6 z# |* W 第28到32行,清除所有中断挂起标志并关闭中断,这里是直接通过一个for循环设置了NVIC所有配置位,共8组。+ Y, C! y- r" i4 F* T& T
" n4 B" m2 j) u1 a: I2 h6 Y8 y$ x. }% s$ ~' t. L9 ?
. s V* ]+ k$ H2 o3 ?5 J
第38行,将系统bootLoader的中断复位服务程序的入口地址赋给第12行声明的函数,用户执行这个函数时,就会直接跳转过去。. ~. K* _. ?! f: t: X
第41行,设置主堆栈指针位置,即QSPI Flash应用程序首地址存储的就是栈地址。
& L) N" U' u& j1 ?. I! X 第44行,这个设置在RTOS应用程序中比较重要,因为基于Cortex-M内核的RTOS任务堆栈基本都是使用线程堆栈指针PSP。但系统bootLoader使用的是主堆栈指针MSP,所以务必要设置下,同时让M内核工作于特权级。此寄存器的作用如下:( l: m) V1 [6 @7 K. S' W! i
+ Q0 x# f/ q T4 \% S2 @ M) p+ p$ u0 O! X# \! h3 t6 y
# w/ J9 o% R! Y/ @2 W( O, b
第47行,跳转到系统bootLoader。, d3 Q @" D) B, @. Z# Q8 v/ u0 }
8 O$ C1 t+ q" @/ j82.4 QSPI Flash的APP应用程序说明0 x' s$ Z- R* ^' O, y! \
APP应用程序是由第53章配套例子:V7-033_LCD的汉字小字库和全字库制作 简单修改而来,主要修改如下两个地方:0 G/ i/ n4 ^/ h$ |% I& _
# q q5 h8 b) p. Y+ M5 m) B82.4.1 设置Flash地址
+ U% C$ a0 M J7 U1 n- `1 b设置Flash地址为QSPI Flash首地址0x90000000:
! c1 Z2 T4 o6 t* ?
4 h7 O/ Q0 N0 T1 ]
' Z& V: ^$ C# N& O. [1 W3 T' p2 f
* X, I0 l! {6 c: |% z82.4.2 设置中断向量表6 F- S7 v2 v# r( v- F/ m
在main函数最开始就设置中断向量表到QSPI Flash首地址0x90000000,也可以按照本教程第28章的说明,将中断向量表设置到DTCM里面。8 H5 c9 e" L3 \+ @9 D0 g8 P
4 z$ _' Z/ C3 Z& ?0 O p, H
- int main(void)
, }0 x8 f: N0 i$ T& r) j6 _% } - {3 c/ s6 I: C$ K$ X0 L/ ]+ `
- uint16_t ucBright; /* 背光亮度(0-255) */; @( v, X6 e- N2 _4 S% J ^, q
- uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */2 t- a" k" R% b9 G0 D- ~1 x
- uint8_t ucStatus; /* 主程序状态字 */* `* Y/ G2 @* k0 f( ]% H( S5 n
- uint8_t fRefresh; /* 刷屏请求标志,1表示需要刷新 */
& v$ H/ z) Q9 v - ' G- T8 f( [6 E) N! ?& s
- SCB->VTOR = 0x90000000; /* 设置中断向量表地址 */8 t; N- L! N2 A& k
- : i' u. e% X3 I$ @$ w- A" O
- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
9 @/ ?$ L3 W+ I3 A - PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */
! y2 ^0 k- p: x* E7 [$ z; U# e - PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */- w4 w# v2 h0 Y
' I; l; L/ _5 x% j) e2 y- 省略未写
* D* I7 Q2 g! n& b7 U
# J4 ~: _; |' b6 }8 I+ i- }
复制代码 ' q# V8 Z4 N. y6 E
82.5 QSPI Flash的APP应用程序调试下载配置
, y2 R f" s# S' l& o1 b1 }将下面两个地方配置后,就可以像使用内部Flash一样使用QSPI Flash进行调试了。
7 u# k( |6 U: n6 } n( ^. p* V$ l" b: P- x
82.5.1 下载配置4 r, P7 X5 A1 Z
注意这里一定要够大,否则会提示算法文件无法加载:
) e- {* p2 }' R; k
# p; B% [% f" m$ R6 r0 x8 W; M/ X: l& }5 Z# H, B. ]/ n
8 k3 g5 n$ o( p+ E$ [
我们这里是将其加到DTCM中,即首地址为0x20000000,大家也可以存储到任意其它RAM地址,只要空间还够加载算法文件即可。推荐使用AXI SRAM(地址0x24000000),因为这块RAM空间足够大。
- r: m( W9 R) G; y$ T5 ^
2 c" C2 O" K _! a如果要下载程序到QSPI Flash里面,需要做如下配置:" Z( b: g; Z+ F1 V5 @
5 e, O' G' W4 a9 M# r: d/ [
, n3 a) F" l# s
. A1 J& i! K% D82.5.2 调试配置
! s0 r1 w2 Q* u1 i8 B% k: W3 H注意这里一定要够大,否则会提示算法文件无法加载:$ a5 o" V; W4 k9 ?- y
1 ]- a( @# N8 v& p- i! Z4 R7 W
; m9 A6 w U9 z( l, w+ q! r
% |& V+ {5 M- _& m3 B# a: [2 c我们这里是将其加到DTCM中,即首地址为0x20000000,大家也可以存储到任意其它RAM地址,只要空间还够加载算法文件即可。
, }* L- W; z8 P$ x o* l) R( R$ K6 }9 d1 Z8 X
如果要做调试下载,需要做如下配置:
4 v1 f% c! C6 a9 T+ b% I i6 n# d6 }8 Z6 o9 G
3 Q; C* i; I* K3 `2 E
1 W: b# [% H* [7 Y2 S" W, D; V
, O( }0 o4 r; }: v, p' F4 J' ?82.5.3 程序调试效果0 h- s! a$ _8 N% H( ~1 i
APP应用程序调试效果如下:8 U+ O2 r4 |9 f6 w) t% B- B
$ ] P$ W& u4 C. `5 v
6 X9 Y) S' y1 U& n; Q( }0 _9 J4 e5 _2 f+ b2 X" g5 C: f3 B3 v
82.6 实验例程说明3 U# M* E" M: q5 w
本章配套了两个例子:
; T* l% r8 l$ P* g3 f$ u
N0 l( e% M, K- |* n' n V7-062_QSPI Flash运行程序(Bootloader)。8 u. e. e. f$ W0 K5 e2 V
V7-063_QSPI Flash运行程序(用户APP)。
% _: z" ~* p0 U4 ~% X' k) g$ I$ M+ ?- I1 T
; Q; _" h A( B- ]' `Bootloader例子需要大家先下载到内部Flash里面,然后按照本章第5小节的说明配置后,就可以像使用内部Flash一样调试下载QSPI Flash了。
' p9 j# I0 O6 o0 O/ d# h* y* @7 \, F3 b+ r7 p9 \/ t, k. I7 m
82.7 总结4 u' @4 \+ {& K8 y# i( f
本章节就为大家讲解这么,为了熟练掌握,建议大家是操作练**。/ n0 o6 L4 r/ O- i) v' Z
- `7 K4 A$ B* q/ I+ t2 b: c
G' `! `$ J2 \% g v
- J+ X$ R5 N0 ^8 n* d |