MSPM0單片機(jī)在指定Flash地址開辟模擬EEPROM
在嵌入式系統(tǒng)中，諸如變頻器和伺服驅(qū)動器等工業(yè)應(yīng)用，乃至CD播放器等眾多消費電子產(chǎn)品，都需要保存最近的用戶設(shè)置，在下次上電后加載使用。如果使用MCU內(nèi)置Flash，一般擦寫次數(shù)限制在10k次，無法滿足壽命和耐久性要求，所以只能通過外置EEPROM實現(xiàn)。
TI新推出的MSPM0系列MCU支持使用Flash模擬EEPROM，在小容量存儲需求的場合能節(jié)省外部EEPROM芯片，實現(xiàn)成本控制。MSPM0系列MCU的Flash容量覆蓋16KB到128KB，其中低32KB的Flash區(qū)域支持10萬次擦寫，而剩余區(qū)域支持1萬次擦寫，如下圖MSPM0G3507規(guī)格書所示。所以，在使用Flash模擬EEPROM時，應(yīng)盡可能選擇低32KB區(qū)域。
當(dāng)使用<=32KB Flash容量產(chǎn)品時，這時芯片的全部Flash區(qū)域都支持10萬次擦寫，只需要根據(jù)用戶代碼量以及存儲需求確定模擬EEPROM的容量大小，然后放置到Flash的尾部地址即可。
當(dāng)使用>32KB Flash容量產(chǎn)品時，這時用戶代碼占用空間可能較大，如果直接選取低32KB尾部地址作為模擬EEPROM，有可能與用戶代碼地址相沖突而造成誤擦寫，如下圖所示：
這時則需要在代碼中向編譯器聲明EEPROM的位置及長度，使其安排Code及Data時避開用戶設(shè)置的EEPROM區(qū)域。
在CCS IDE with TI Clang中，需要做兩步修改：
1. 在.cmd文件中添加Sections的聲明如下圖：
其中EEPROM 為自定義的section名字，0x00001000為自定義的開始地址。
2. 在需要使用的.c文件中(如c)添加數(shù)組定義如下：
Fullscreen
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const uint32_t EEPROM[4096] __attribute((used)) __attribute((section(".EEPROM")))={0};
以上語句定義了一個名為EEPROM、類型為uint32，長度為4096的const數(shù)組，并且存放在上面開辟的.EEPROM Sections，其中添加__attribute((used))可以避免編譯器把該數(shù)組優(yōu)化掉。
完成以上修改后，編譯器會避開自定義的EEPROM SECTIONS，代碼只會存放于.text SECTIONS，這樣修改后就可以保證EEPROM地址和長度都落在期望的Lower 32KB區(qū)域且不會與代碼段沖突。
添加修改并編譯后，查看Memory Allocation如下圖，可見EEPROM段與.text代碼段分開，所定義的EEPROM數(shù)組也成功初始化。
最后就可以進(jìn)行Flash的Erase/Program操作，具體可參考drivelib中的flashctl_program_with_ecc等例程，這里不再贅述。
本文針對MSPM0系列MCU使用Flash模擬EEPROM時需要在Lower 32KB開辟EEPROM專用區(qū)域的工況，提出使用SECTIONS分配的方式解決與EEPROM和Code可能重合的問題，配合SDK的Flash操作，可以很容易實現(xiàn)EEPROM在任意Flash區(qū)域的開辟。
使用MCU(微控制器單元)內(nèi)置Flash存儲器具有多方面的優(yōu)勢，主要包括以下幾點：
1. 緊湊性和集成度
· 高度集成：內(nèi)置Flash存儲器直接集成在MCU內(nèi)部，與語音處理電路或其他核心電路緊密結(jié)合，構(gòu)成完整的系統(tǒng)。這種設(shè)計減少了外部電路的復(fù)雜性和所需元件數(shù)量，從而減小了整體系統(tǒng)的體積。
· 降低成本：由于減少了外部元件和連接的需求，使用內(nèi)置Flash的MCU在制造成本上通常更低。
2. 性能與效率
· 快速讀取和寫入：內(nèi)置Flash通常能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的快速讀取和寫入，這有助于提升系統(tǒng)的整體性能和響應(yīng)速度。
· 優(yōu)化程序執(zhí)行：對于支持XIP(eXecute In Place，芯片內(nèi)執(zhí)行)的Flash，應(yīng)用程序可以直接在Flash內(nèi)存內(nèi)運行，無需先拷貝到RAM中，從而減少了程序啟動時間和內(nèi)存占用。
3. 可靠性與穩(wěn)定性
· 減少外部干擾：內(nèi)置Flash減少了與外部電路的連接，降低了因外部電磁干擾或其他環(huán)境因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)錯誤或損壞的風(fēng)險。
· 保護(hù)機(jī)制：許多MCU內(nèi)置的Flash存儲器都配備了各種保護(hù)機(jī)制，如寫保護(hù)、擦除保護(hù)等，以確保數(shù)據(jù)的安全性和完整性。
4. 應(yīng)用靈活性
· 多用途存儲：除了存儲程序代碼外，內(nèi)置Flash的剩余空間還可以被用作數(shù)據(jù)存儲器，如模擬EEPROM(電可擦可編程只讀存儲器)的功能，用于存儲重要數(shù)據(jù)和關(guān)鍵記錄。
· 升級與維護(hù)：部分MCU支持通過OTA(Over-The-Air，空中下載技術(shù))進(jìn)行固件升級，內(nèi)置Flash為這一功能提供了便利的存儲空間。
5. 功耗優(yōu)勢
· 低功耗設(shè)計：內(nèi)置Flash通常具有較低的功耗特性，有助于延長MCU系統(tǒng)的電池壽命或降低整體能耗。
總結(jié)
綜上所述，使用MCU內(nèi)置Flash存儲器在緊湊性、集成度、性能與效率、可靠性與穩(wěn)定性、應(yīng)用靈活性以及功耗方面均表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。這些優(yōu)勢使得內(nèi)置Flash成為許多嵌入式系統(tǒng)和微控制器應(yīng)用的理想選擇。然而，需要注意的是，內(nèi)置Flash的容量可能相對較小，無法滿足所有應(yīng)用場景的需求。因此，在選擇使用內(nèi)置Flash還是外掛Flash時，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求進(jìn)行權(quán)衡。
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