LPC82x存储器的读写保护

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存储器，顾名思义就是用来存放东西的地方，那么对于一款 MCU 而言，在性能描述的时候，我们都会说 SRAM，Flash 的容量大小有多少。对于初学者来说，可能不会去理会这些东西，拿到东西就只用。其实不然，一颗 MCU 的内存有多大是十分重要的，其主要是用来存放代码和和数据的器件。代码为什么可以运行，代码量是多少，定义的 int、short 等等类型的变量究竟是怎么分配和存储的，这些问题都和内存有关系。此外，因此，在我们选择 MCU 进行开发的时候就要去评估其内存是否满足需求。今天，小编将带领大家一起去学习 LPC82x 系列存储器与读写保护。
首先，我们来看一下 LPC82x 系列的存储器映射（Memory Map）
存储器映射（Memory Map）是指把芯片中或芯片外的 FLASH，RAM，ROM，Peripheral 外设等进行统一编址。即用地址来表示对象。这个地址绝大多数是由厂家规定好的，用户只能用而不能改。用户只能在挂外部 RAM 或 FLASH 的情况下可进行自定义。

LPC82x 的地址空间是 4GB，指向 2^32=4G 的地址空间，也就是 0x0000_0000——0xFFFF_FFFF 这一大块空间。
根据图中描述，Cortex-M0+ 内核将 0x0000_0000——0xFFFF_FFFF 这块 4G 大小的空间分成 6 大块：Flash、SRAM、MTB、ROM、外部设备、专用外设总线、特定厂商等。
一、FLASH 控制器
Flash 模块包括：Flash 主存储区（Main memory）、Flash 信息区（Information block），以及 Flash 存储接口寄存器区（Flash memory interface）。
针对 Flash 部分技术 Support，经常有客户会问如何控制 Flash 的访问时间和如何获得签名？
1. 控制闪存（FLASH）访问时间

当 ARM 时钟速度调整前，需要调整闪存访问时间

① ARM 速度 20MHz 以上，闪存访问需要 2 个系统时钟
② ARM 速度在 20MHz 及以下，闪存访问需要 1 个系统时钟

实例代码

                        typedefenum{
                        /*!< 1 CPU clocks Flash accesses for up to 20 MHz CPU */
                        FLASHTIM_20MHZ_CPU = 0,
                        /*!< 2 CPU clocks Flash accesses for up to 30 MHz CPU */
                        FLASHTIM_30MHZ_CPU = 1,
                        } FMC_FLASHTIM_T;
                        voidChip_FMC_SetFLASHAccess(FMC_FLASHTIM_T clks);

注意，不要在低功耗模式下调整闪存访问时间

2. 获得闪存（FLASH）内容签名
   ① 提供 16 字节对齐起始闪存(FLASH)地址
   ② 提供 16 字节对齐结束闪存(FLASH)地址，并开始计算签名
   ③ 等待判断签名计算完成
   ④ 获得 32bits 闪存内容签名

实例代码（计算从 0x4000 地址到 0x8000 地址的签名）

                        const static uint32_t FLASH_SIGNATURE_START_ADDR = 0x1000;
                        const static uint32_t FLASH_SIGNATURE_END_ADDR = 0x4000;
                        Chip_FMC_ComputeSignature(FLASH_SIGNATURE_START_ADDR,
                        FLASH_SIGNATURE_END_ADDR);
                        while(Chip_FMC_IsSignatureBusy());
                        uint32_t flash_signature = Chip_FMC_GetSignature(0);
二、SRAM
以下是 LPC82x 参考手册中的一段原话：

LPC824 起始地址是 0x1000 0000，终止地址是 0x1000 0050。
SRAM 的理解比较简单，其作用是用来存取各种动态的输入输出数据、中间计算结果以及与外部存储器交换的数据和暂存数据。设备断电后，SRAM 中存储的数据就会丢失。

三、ISP（In System Programming）
ISP 由英文 In-System Programming 三个首字母组成，译成中文即：在系统编程。通过调用芯片内部固化的 Bootloader 软件实现通过 UART 串口编程片内 Flash 的功能，实现小批量固件烧录，也可以实现固件升级。
1. ISP 的通常用法 - 1

通过串口（USART）ISP 命令和 ISP 程序完成片上闪存（FLASH）的烧写编程

         - ISP 程序运行在 ROM 中
         - 进入 ISP 模式的方法
            ① 芯片启动时拉低管脚 P0_12
            ② IAP 命令“Reinvoke ISP”

通常用法

- 固件烧录（小批量）,固件升级
- LPC82X 应用程序进入低功耗状态时，调试端口失效，无法从调试端口下载程序，而进入 ISP 模式可以通过调试端口下载用户程序
2. ISP 的通常用法 - 2

在用户应用代码中或者用户第二级引导程序使用 IAP 系统函数完成片上闪存（FLASH）的烧写编程

         - 用户程序在 FLASH 或 RAM 中调用执行IAP系统函数
         - 通常用法
            ① 应用程序保存外设配置数据，校准数据到 FLASH 上
            ② 应用程序保存用户数据到 FLASH 上
            ③ 第二级引导程序对应用程序升级
四、引导程序（Bootloader）
看完上面的内容大家肯定会有疑问：ISP 功能都可以做固件升级了，为啥需要第二级引导程序？

ISP 只可以完成 MCU 的固件升级，一般不能完成外围器件的固件升级
ISP 只可以通过串口 0（USART0）完成片上闪存（FLASH）的烧写编程
ISP 的命令是有限的，有时候不能完全满足用户的功能需求

         ① 加密、校验启动
         ② 故障现场分析（RAM 内存导出）
         ③ 工厂测试

第二级引导程序（示例）

第二级引导程序实例完成基于 I2C 总线的主机从机通信
第二级引导程序等待主机指令，解析指令并处理主机指令
第二级引导程序响应主机启动命令可以启动用户程序

五、代码读取保护（Code Read Protection）
之前也看到有网友提出代码保护的问题，辛苦写的程序，怎么着也不想被别人拿去用！所以增加代码的读/写保护功能，对保护知识产权异常重要！所以最后来谈谈如果添加代码读取保护功能。
1. 代码读取保护（CRP）

允许客户设置不同安全级别的闪存访问
CRP 模式

2. CRP模式配置

模式配置地址 0x000002FC

CRP 模式的改变在 MCU 重新上电后生效
CRP 不影响 IAP 命令
实例代码

                        ;// keil_startup_lpc82x.s
                        ;// Code Read Protection level (CRP)，0x000002FC
                        ;// <0xFFFFFFFF=> Disabled
                        ;// <0x4E697370=> NO_ISP
                        ;// <0x12345678=> CRP1
                        ;// <0x87654321=> CRP2
                        ;// <0x43218765=> CRP3 (Are you sure?)
                        CRP_Level EQU 0xFFFFFFFF

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