82.1 初学者重要提示
2 d. k$ a' y7 @$ t" ^/ t 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。
) H9 T! w2 U& k J, b' s) Y6 ^3 Z0 e. s QSPI Flash执行程序的BOOT和APP作用:
* i6 X8 f% E; b% Y- U/ { 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。) |. T* M( U6 X
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。& J D) `. X/ J/ w9 L9 B9 z; Q
82.2 下载算法存放位置( L$ b5 k# l( u( _% g
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:
* D. j4 c3 a9 X8 M9 d) E% z5 c8 |1 p" J- x% t, N9 |7 P
% v; v( u2 q: {! A$ H+ {/ ]& f7 F
* I7 U& Y. ?+ f* p4 I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:
2 J- ^8 K2 m1 N0 \3 s! n
2 Y }( Z; o8 ?. ~. [7 P$ d 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)。
- x1 m, _/ s( V$ M. l: ]: u- X 第2种:MDK的安装目录 \ARM\Flash里面。- F" W! Q$ c6 x8 B! P: G7 f* u
2 g+ \5 K' H" V. Y; u
% a8 {/ \. n, M+ E4 z7 t. d" a
0 w& V t; [$ i2 `
82.3 QSPI Flash的Bootloader说明! H, r" ~' N% G# _& J3 |* l. g
Bootloader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。
' [, k$ w/ G( L2 D, f" _2 S
" G# @7 A! R0 z! I7 Q82.3.1 初始化QSPI Flash并设置内存映射模式& |+ J7 T9 `5 y) [6 I" u
在bsp.c文件中初始QSPI Flash并设置为内存映射模式。0 ]( H0 M4 o: ]6 Q
" M2 u" L/ b; A R" k- /*% J4 U, G z3 J& u+ J8 m( z4 D3 A
- *********************************************************************************************************
6 Y7 r1 C) J# C" _7 R- T7 i - * 函 数 名: bsp_Init
7 [) F# J2 X2 [4 X/ 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
( R+ H7 w; M1 L$ T2 x - * 形 参:无
0 ^! l' ?% X+ C) z# x% K1 M - * 返 回 值: 无! ]) k+ g3 C, a- b; } m
- *********************************************************************************************************
" h6 \( B& _2 O( v - */4 O( c* @! K8 d5 g& ]
- void bsp_Init(void)
) i1 f8 O, \: b; O9 r8 l - {# I9 M) ~/ A+ B8 I3 d
- /* 配置MPU */7 G, t( V% k& {5 Q! G
- MPU_Config();% D* |6 f |4 ?$ B9 W0 T) k. H
- ; [2 \. v* @$ w! F5 T
- /* 使能L1 Cache */" Q6 C6 u5 a6 K) J$ I
- CPU_CACHE_Enable();
0 x" f1 P0 F0 t) m+ z L: E
/ j" o+ K, w8 p- /*
6 m* A( }# f9 \- t+ k* O - STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:) H: F. t* Q, {4 R+ c
- - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。) {$ T4 j8 @. w9 g
- - 设置NVIV优先级分组为4。4 r" H! T. c A/ h+ y
- */
, \- u8 B3 @/ Z9 [- g9 B+ w - HAL_Init();2 Y5 [& f& N' S& c/ q; z& u+ j: a
- " h* W1 P; b% }" Z k/ J' l
- /* ) d! i8 R7 v7 ^8 D' c7 u5 t
- 配置系统时钟到400MHz
# Y8 u* m& y# k; C - - 切换使用HSE。
2 ?, R# Y0 k/ Z& L" V# Y - - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
7 }; G6 R! b i5 @8 ~/ B* Z - */* B5 } ?* F- ?, y# H2 W
- SystemClock_Config();
) F& }: Z- C, F7 w4 G( i8 ` - $ d4 f- N5 s& T+ L. ?6 O- l
- /* 8 w9 [. W0 u& w; S9 [ Y r
- Event Recorder:
3 m3 ]1 {5 T, H& f1 ] C% v - - 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。
2 f4 T$ I3 W7 ] n - - 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V7开发板用户手册第8章8 o1 `+ c) \2 x
- */ , ~; R, F" z' G3 d4 I/ f$ p
- #if Enable_EventRecorder == 1 3 A' v" y( S' a1 d% }. Q$ b
- /* 初始化EventRecorder并开启 */
% I j; ~, `+ [ - EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);5 z) _( S6 \2 j, w% L) |
- EventRecorderStart();
. I0 u! F: z& b - #endif
+ g% ?! z" `! P
( {. ~* C2 t! [4 C/ \0 y- /* 针对不同的应用程序,添加需要的底层驱动模块初始化函数 */. T, a4 \2 w' \) l
- bsp_InitQSPI_W25Q256(); /* 配置SPI总线 */ ! P6 o" k5 ]! g; [8 E: k
- QSPI_MemoryMapped();
* K" ^# Z+ D; Y - }
复制代码 3 Z( ?$ d9 `9 w! z B
82.3.2 程序跳转的实现
& z$ k. W( V) r0 O$ W4 s从内部Flash跳转到外部QSPI Flash的实现代码如下
9 _" y: Y6 D! z$ Y
; V* x) t2 V# O8 k7 C3 F- 1. /*/ L% d0 M6 ~8 y R; B7 }
- 2. ******************************************************************************************************4 C8 ^3 j' ?$ O& Y; H# Q5 u7 T
- 3. * 函 数 名: JumpToApp' P; d# V8 C; f$ H8 S' E
- 4. * 功能说明: 跳转到应用JumpToApp
" i4 z- j4 t9 B8 C; ^4 j - 5. * 形 参: 无7 A. S2 `5 f0 K- P- S
- 6. * 返 回 值: 无
" @2 h6 B, O2 b2 s5 r+ j - 7. ******************************************************************************************************
5 ?, s/ O2 x$ E - 8. */- G& b# V8 P% f8 w
- 9. static void JumpToApp(void)4 c6 A, A5 ?/ C8 _
- 10. {
" h, _ f, r7 M( {5 w - 11. uint32_t i=0;
8 p/ Y+ \, k* k' Y - 12. void (*AppJump)(void); /* 声明一个函数指针 */
* @: H' l& C* [ - 13. __IO uint32_t AppAddr = 0x90000000; /* APP 地址 */8 i! k0 W# S) F6 i7 K
- 14.
! Q5 u6 q+ l/ x1 S8 ]) c - 15.
& d( }- g* @- V6 _0 k: @" W/ ~ - 16. /* 关闭全局中断 */( f' W: Z4 B+ r* F! N
- 17. DISABLE_INT(); X* b' p/ x8 P2 b! N1 d3 U$ q
- 18. ; w9 s3 R5 n; ^* R. J* Z1 q& ]
- 19. /* 设置所有时钟到默认状态,使用HSI时钟 */4 G _; K# y4 g6 @1 w. [3 s
- 20. HAL_RCC_DeInit();* V" o9 T* a1 r5 P9 H( v
- 21. ( V! F2 F7 s0 [, Z! i
- 22. /* 关闭滴答定时器,复位到默认值 */1 E5 o* r# s1 v' _" o% d' ]; Y' {4 \7 e
- 23. SysTick->CTRL = 0;! Q( e6 b4 |; P( a0 ^7 F3 g, V
- 24. SysTick->LOAD = 0;# ]/ V0 \7 j4 K# H! q
- 25. SysTick->VAL = 0;
5 }( R: {1 t" t/ P - 26.
; ^, I- ^! c7 G5 a ]+ M# Y - 27. /* 关闭所有中断,清除所有中断挂起标志 */
1 b. o1 L5 g5 q' M5 U5 ]; ^0 ? - 28. for (i = 0; i < 8; i++)# z I1 Z1 w" ] m
- 29. { n* j3 ]( _$ l. _; r8 U \
- 30. NVIC->ICER<i>=</i>0xFFFFFFFF;
* g" y7 E; p5 {+ F - 31. NVIC->ICPR=0xFFFFFFFF;
0 D- r+ p9 I- Z" Z# T7 l: y - 32. } + w- o+ x. H; p
- 33. ' j& e5 K. o& x/ P. p8 x
- 34. /* 使能全局中断 */) ]9 ]- Y3 }8 t, ]- I
- 35. ENABLE_INT();
! A8 O( H) I; j, W5 W - 36. 2 q! ]. ?: [7 D3 E8 B
- 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 */+ L' H. l$ d% h; S8 C" h3 A
- 38. AppJump = (void (*)(void)) (*((uint32_t *) (AppAddr + 4)));
, \2 U, h+ g' i - 39. F" k7 Y7 {: e/ y
- 40. /* 设置主堆栈指针 */: ]& h' \$ h: \; \$ S1 s1 n" K
- 41. __set_MSP(*(uint32_t *)AppAddr);
6 c6 v) o, {2 `4 w% u& D - 42. / G6 x2 R m& G
- 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 */
7 T& s: @# K# x( i ? - 44. __set_CONTROL(0);) f4 ]9 |- o! Y
- 45.
1 b. N1 I6 e2 X& l - 46. /* 跳转到系统BootLoader */
. |1 w& c/ G$ } - 47. AppJump();
! S& D8 O! q# N. t- A0 ] - 48. * I* J& f5 v8 I" R. k. l7 q
- 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 */6 }9 z* I4 h# N/ y
- 50. while (1); N3 F2 E! k/ E: x+ r3 a% _
- 51. {
( }; }0 w; ]; C, e! I* A - 52.
1 G% M W) M6 D - 53. }
! K- t8 j% I9 ^9 h5 ^+ \ - 54. }
复制代码 $ g: r3 t- Y6 W) d! X" U0 }' V
这里把程序设计中的几个关键地方做个说明:
$ ^0 K% [/ Z5 c' W! X+ d
' O d3 }2 q9 ] 第12行,声明一个函数指针。2 X) Z# _* \! R( u
第13行,QSPI Flash地址在0x90000000。
4 k" w o8 U: 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。
7 R# K/ y6 v) w- o, f7 S8 B: n 第23到25行,设置滴答定时器到复位值。" J" ?$ ^# I! S) e1 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。: t; ]+ D; }* m' s/ I$ N6 L
3 I* m4 o$ _% t4 f) C* O5 ]5 ?
0 [. G6 f5 p; D# U
2 B8 w1 ~1 Q& M) y, b3 E: [
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。, I; t1 f: } D. Z% c+ _ |
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。2 S, x" J& v/ `( Z- [ W
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:- M. }0 w ~& J
0 i0 E( D- O3 k {3 x/ y
3 a0 b( e3 b: l
d2 M: K* d" I, `' J4 R' \ 第47行,跳转到系统bootLoader。+ V& a) K4 Q% e C
) v/ B0 [! k; N' ?% y
82.4 QSPI Flash的APP应用程序说明. y6 G: Y2 a3 ~. I
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:- W4 n" p- f# f& o
2 y6 D- ?2 R$ D9 H( p( R @. A82.4.1 设置Flash地址
: t0 \+ U8 s7 d6 H设置Flash地址为QSPI Flash首地址0x90000000:$ B% p8 d& n7 x
8 P2 z% v9 T" {: s3 O! e4 c$ s9 ?; h% U7 y3 @7 y
$ H- h( u! V* v1 h6 O4 K
82.4.2 设置中断向量表. ~3 r( Z4 Y% c2 `+ i+ r
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。4 Y/ D2 J# B) D) a2 l3 w6 J4 {
5 _( h- } n+ }& S( G* p1 u- int main(void)
$ z' \$ A$ k2 a# B6 `$ W8 f, Z - {
9 X, R9 Q! Z% Q - uint16_t ucBright; /* 背光亮度(0-255) */# R2 ^! F& j- x7 B% @6 q
- uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */
7 j r8 q2 |0 v" `) y6 N - uint8_t ucStatus; /* 主程序状态字 */
' \$ t( @' d$ u2 u) c- A3 x - uint8_t fRefresh; /* 刷屏请求标志,1表示需要刷新 */
$ [6 k1 p# V/ k4 T2 ~
9 i1 y6 ~* b$ \" R3 ~- SCB->VTOR = 0x90000000; /* 设置中断向量表地址 */0 O0 ?0 p+ W4 P
- 1 e: o, N' v! M0 o( A
- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
, |; K) ?' p# |0 u P/ B - PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */
" q3 a6 j# h. J" \5 S& p6 z0 o; r - PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */: {" ]/ Z! R2 |' D' a" N
- $ `. O$ N5 L3 C- g
- 省略未写
$ G, e: A# F3 C" A. u% R0 ]
]2 \1 c3 r6 u7 @ V& S- }
复制代码 6 |; o1 Q, O6 T" l$ w3 Z( j& h
82.5 QSPI Flash的APP应用程序调试下载配置' h2 e' G- J/ y# t. i
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。' l. l4 E6 v) A
O( K! W- `9 f. M% V5 Q82.5.1 下载配置
5 z! d2 k4 l* i& u注意这里一定要够大,否则会提示算法文件无法加载:: G7 v3 ~9 ^5 U* X( f
( f: H& e, X- Z5 U+ @3 S
5 F, I( v! H1 F: R9 ]
, L7 |; s( S6 z% Z; a
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。
- h: v l+ w l7 _ u# K Z; j& y" ]0 J# K# T' H: d
如果要下载程序到QSPI Flash里面,需要做如下配置:. ^) H4 h0 p6 p, ~% T1 X. J8 E
) p$ m0 P0 e) U7 F$ c, V: O+ O
. L9 E( z0 w3 c W, c) [/ i
4 h, H5 @9 `$ K( s( H2 b! J' T82.5.2 调试配置0 z+ F/ b& [" x' O# G3 j
注意这里一定要够大,否则会提示算法文件无法加载:* G7 _ l7 `: o. N. x1 U6 w' g2 a& ^- }
" {* o5 j6 o% b7 m
6 t2 E7 s+ _. Z: I& t
# B3 ~6 t/ z7 X2 i8 y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。& y3 U# v7 k0 Y
' a; [" {" h2 \5 I, N5 |& e V; a4 s如果要做调试下载,需要做如下配置:4 y, H j5 f6 j, Q" }+ a& L" D
( V7 F. N$ R7 ?5 w T# r
+ d' m9 F& L7 B' c' ?2 G. S( p& {: B8 w2 I
) M( D* ^# ^2 [# C0 J; t5 v82.5.3 程序调试效果
8 u. ~6 L8 C/ Y& s* nAPP应用程序调试效果如下:
3 Y* a! k$ U! u' n
& v( Q( Z! D: Z' o5 P
5 N6 b7 }. l# y4 m% g
% K5 Z( B6 U2 r8 M' l/ o82.6 实验例程说明2 u; z% |2 a4 V9 ?
本章配套了两个例子:
& J3 @8 r8 S/ N3 F3 x5 N, |% ~% \
V7-062_QSPI Flash运行程序(Bootloader)。
7 E a( |: q1 a7 S1 \ V7-063_QSPI Flash运行程序(用户APP)。
* ?) G! b- K6 e! z5 M2 X. X+ b: K, n, J6 W* | C) h9 N/ c; Q* f
6 V) W: d. j5 ABootloader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。
# v1 }" z5 e' {+ }+ ^6 t) U9 g$ D' F
82.7 总结2 _; s3 t" b2 n2 v
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**。6 G% k3 V9 w* X* i+ o8 ^/ l9 o6 t
. y6 a3 I0 W+ y/ ?
" g; q4 M$ V8 M5 ~/ V5 h
$ C$ y' p: f0 B$ @7 m# g/ I$ h% D
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