【.Net Micro Framework PortingKit – 11】NandFlash驅動開發

對.Net Micro Framework系統來講，正常狀況下Flash（包括NandFlash和NORFlash）分爲六個區，分別爲：

一、        BLOCKTYPE_BOOTSTRAP（存放啓動代碼，通常爲TinyBooter）

二、        BLOCKTYPE_CONFIG（配置區，存放配置信息）

三、        BLOCKTYPE_CODE（本地代碼區，指TinyCLR代碼）

四、        BLOCKTYPE_DEPLOYMENT（託管代碼區，存放用戶的C#程序）

五、        BLOCKTYPE_STORAGE_A（用戶數據存儲區）

六、        BLOCKTYPE_FILESYSTEM（文件系統）

其中二、三、4項爲.Net Micro Framework系統所必須。

若是Flash爲NandFlash，則存放在BLOCKTYPE_BOOTSTRAP區的啓動代碼是沒法直接執行的，系統必須在ROM、NORFlash或其它線性執行存儲區存放一個Bootload，由該Bootload加載TinyBooter，而後由TinyBooter引導TinyCLR啓動（固然若是空間容許，TinyBooter也能夠放在NORFlash，直接運行來引導TinyCLR,或Bootload直接引導TinyCLR也是能夠的）。

TinyCLR通常常見大小爲700k左右，其實也能夠放在NORFlash中，不須要TinyBooter而直接運行，不過這樣就不方便用MFDeploy對TinyCLR進行升級了。

常見的MF系統，TinyBooter啓動後通常把TinyCLR從NandFlash拷貝到RAM中，TinyCLR實際是在RAM中執行的。這就須要RAM的大小至少要大於TinyCLR的大小，加上堆和棧的大小，理想的RAM大小至少要大於2M。

EM-STM3210E開發板上的Flash含四部分，片內Flash 512k（系統Flash2k，存放系統Bootload，不能更改，ISP功能就是由該Bootload來支持的），2M NOR Flash，8M SPI Flash，128Mb（16M字節） NandFlash。

Flash相對比較豐富，可是RAM資源卻有些不足，片內含64K RAM，片外擴展了128KB SRAM。因爲RAM相對偏小，因此TinyCLR的代碼是不可能拷貝到RAM中執行的，若是TinyCLR達到常見大小，則片內用戶FLASH也是放不下的，也只有放到2M的 NOR Flash中去了。不過咱們此次Porting的.Net Micro Framework僅是最小集，TinyCLR大概250K左右，此外TinyBooter對咱們也不是必須的，咱們經過ISP方式下載TinyCLR。

NORFlash和SPI Flash對咱們來講沒必要要，僅需實現NandFlash便可，Flash的型號爲ST NAND128W3A2BNb，最終的NandFlash分區以下：

const BlockRange g_NandFlash_BlockStatus[] =

{

    { BlockRange::BLOCKTYPE_CONFIG    ,   0,   7 },  //128K

    { BlockRange::BLOCKTYPE_DEPLOYMENT,   8,  47 },  //640K

    { BlockRange::BLOCKTYPE_DEPLOYMENT,  48,  87 },

    { BlockRange::BLOCKTYPE_DEPLOYMENT, 128, 167 },

    { BlockRange::BLOCKTYPE_DEPLOYMENT, 208, 247 },

    { BlockRange::BLOCKTYPE_DEPLOYMENT, 288, 327 },

    { BlockRange::BLOCKTYPE_DEPLOYMENT, 328, 1007 },

    { BlockRange::BLOCKTYPE_STORAGE_A , 1008,1015 },

    { BlockRange::BLOCKTYPE_STORAGE_B , 1016,1023 },

};

咱們的NandFlash驅動不要放在\DeviceCode\Targets\Native\CortexM3\DeviceCode目錄，由於不一樣的開發板雖然採用STM32系列的CPU，可是外圍的Flash有可能型號不一樣，該NandFlash驅動要放在\Solutions\STM3210E\DeviceCode的目錄，這樣安排比較合理。

咱們在該目錄下建立Blockstorage目錄，下有兩個子目錄addDevices和NandFlash，NandFlash目錄放NandFlash驅動代碼和配置信息，addDevices目錄下的代碼比較簡單，就是把實現的NandFlash驅動加載到BlockStorageList中去，相關代碼以下：

void BlockStorage_AddDevices()

{

    BlockStorageList::AddDevice( &g_NandFlash_BS, &g_NandFlash_BS_DeviceTable, &g_NandFlash_BS_Config, FALSE );

}

NandFlash的配置文件中主要的內容就是咱們上面提到的const BlockRange g_NandFlash_BlockStatus[]，此外還要根據NandFlash的實際參數，填寫一些宏。

#define FLASH_MANUFACTURER_CODE                 0x20

#define FLASH_DEVICE_CODE                       0x73

#define FLASH_BASE_ADDRESS                      0x00000000

#define FLASH_SIZE                              0x01000000  //16M  128Mbit

#define FLASH_BLOCK_COUNT                       1024

#define FLASH_SECTOR_PER_BLOCK                  32

#define FLASH_SECTOR_SIZE                       512

#define FLASH_BLOCK_SIZE                        FLASH_SECTOR_PER_BLOCK*FLASH_SECTOR_SIZE

… …

NandFlash驅動是核心內容，咱們知道Cortex-M3平臺下不管是訪問SRAM仍是NandFlash (或NandFlash、SD卡等)都是要經過FSMC實現，因此這裏要編寫NandFlash以前，必定要先配置好FSMC寄存器，配置好以後，其Flash 驅動代碼和普通的ARM7或ARM9下NandFlash驅動相似。

具體的代碼這裏不列舉了，能夠參考EM-STM3210E開發板的示例代碼，不過這裏須要說明的是，地址部分四個字節，其中一個字節表示扇區偏移，三個字節表示扇區地址。可是咱們的扇區（頁）大小爲512+16個字節，一個字節沒法表示0~511的偏移，這個問題在示例代碼中找不到答案，只能看相關手冊了。

其實一個扇區（頁）分三部分，A、B、C，A爲扇區前256字節，B爲扇區下個256字節，C區爲16字節。因此下面的代碼就能實現0~511的扇區偏移。

WriteCommand(offset<256 ? COMMAND_AREA_A : COMMAND_AREA_B);

WriteCommand(COMMAND_READ_1);

WriteAddress(offset & 0xFF);

WriteAddress((StartSector >>  0) & 0xFF);

WriteAddress((StartSector >>  8) & 0xFF);

WriteAddress((StartSector >> 16) & 0xFF);

此外還要說明的是，該Flash的擦寫是以Block爲邊界的，這和通常的NandFlash以扇區爲邊界不一樣，可是擦寫單位都爲一個Block，這是相同的。因此這部分代碼在Porting時要和之前平臺的驅動要有些區別。

在NativeSample.proj文件中添加以下條目，就能夠測試咱們的NandFlash代碼了。

<ItemGroup>

    <RequiredProjects Include="$(SPOCLIENT)\Solutions\Stm3210e\DeviceCode\Blockstorage\addDevices\dotNetMF.proj" />

    <DriverLibs Include="BlockStorage_AddDevices_NandFlash.$(LIB_EXT)" />

  </ItemGroup>

  <ItemGroup>

    <RequiredProjects Include="$(SPOCLIENT)\Solutions\Stm3210e\DeviceCode\Blockstorage\NandFlash\Driver\dotNetMF.proj" />

    <DriverLibs Include="NandFlash_BL.$(LIB_EXT)" />

  </ItemGroup>

   <ItemGroup>

    <RequiredProjects Include="$(SPOCLIENT)\Solutions\Stm3210e\DeviceCode\Blockstorage\NandFlash\Config\dotNetMF.proj" />

    <DriverLibs Include="NandFlash_BL_Config.$(LIB_EXT)" />

  </ItemGroup>

NativeSample.cpp中的測試代碼以下：

BlockStorageDevice *device= BlockStorageList::GetFirstDevice();

     if(device!=NULL)

     {

        UINT8 bytRet= device->EraseBlock(0x0);   //0x20000

           debug_printf("EraseBlock:%s\r\n",bytRet? "OK":"ERROR");



           BYTE bytWriteData[10];

           for(int i=0;i<10;i++)  bytWriteData[i]=(BYTE)(i % 256);



           bytRet=device->Write(10,10,bytWriteData,FALSE);

           debug_printf("Write:%s\r\n",bytRet? "OK":"ERROR");



           bytRet=device->Write(30,10,bytWriteData,FALSE);

           debug_printf("Write:%s\r\n",bytRet? "OK":"ERROR");



           bytRet=device->Write(513,10,bytWriteData,FALSE);

           debug_printf("Write:%s\r\n",bytRet? "OK":"ERROR");



         BYTE bytReadData[1024];

           bytRet=device->Read(5,1024,bytReadData);

           debug_printf("Read:%s\r\n",bytRet? "OK":"ERROR");                   }

好了，NandFlash驅動咱們編寫完畢，下一篇將介紹SysTick驅動的實現。