瑞萨RA6E2地奇星开发板 Code Flash与Data Flash 写入数据并通过OLED显示

测评环境：e² studio + FSP( Flexible Software Package ) + RA6E2地奇星开发板

一、测评概述

1.1 测评目的

本次测评基于瑞萨RA6E2地奇星开发板，验证其内部 Code Flash 与 Data Flash 的读写功能稳定性与可靠性，测试 Flash 擦除、写入、读取及数据验证的全流程可行性，为后续嵌入式项目存储方案提供参考依据。

1.2 硬件与软件环境

1.3 核心测评流程

1. 初始化 Flash 控制器，配置 FSP 底层驱动；
2. 对指定 Flash 块执行擦除操作，验证擦除后空白状态；
3. 向 Code Flash 与 Data Flash 写入测试数据；
4. 从 Flash 读取数据，通过 memcmp 函数验证读写一致性；
5. 通过 OLED 显示读写状态及数据，直观呈现测试结果。

二、测评原理与代码实现

2.1 Flash 读写核心原理

瑞萨RA6E2的 Code Flash 与 Data Flash 均基于 NOR Flash 架构，遵循 "先擦除，后写入" 的操作原则：

• 擦除：将指定 Flash 块的所有字节置为 0xFF（空白状态）；
• 写入：仅能将 0xFF 位改写为 0，无法直接将 0 改写为 1；
• 验证：读取写入后的数据与原始数据对比，一致则代表读写成功。

2.2 FSP库配置

对于IIC引脚的相关配置在之前帖子中讲过了，试用软件IIC主要就是把SCL和SDA引脚配置成GPIO接口，模拟IIC数据的传输即可。本次主要介绍flash相关FSP库的配置。
步骤如下：

1. 打开configuration.xml,先配置Clock,开发板有连个晶振，分别是20MHz和32.768kHz。这里一定要20MHz的主控晶振。RTC时钟晶振在这里不做要求。
   
2. 新增flash堆栈
   
   

通过上述配置就完成了flash的FSP库的配置。

2.3 芯片内部flash Memory结构及地址

通过查阅用户手册，flash memory相关的模块框图如下：

通过上图我们可以知道应用层通过FACI向闪存子系统发起操作请求，FCU解析FACI转发的命令，结合外部信号生成时序控制逻辑，通过Flash sequencer完成操作的资源调度与流程编排。Flash sequencer根据FCU的控制指令对目标存储介质进行擦除-编程操作。
code flash的存储器地址映射如下图：

值得注意的是，每个块对应的内存容量不一样，后续代码编写需要注意，本次使用Block 13块进行操作，从0x0003_8000开始编写。
data flash的存储器地址映射如下：
本次代码编写从起始地址0x0800_0000开始编写。

2.4 关键代码实现

本次测评采用 FSP 标准 API 完成 Flash 操作，核心代码逻辑如下：
本次所有有关flash的代码都在hal_entry.c文件下编写：

1. 对相关地址寄存器的地址进行宏定义

#define FLASH_CF_BLOCK_21   0x00038000U
#define FLASH_DF_BLOCK_0    0x08000000U
#define FLASH_DATA_BLOCK_SIZE (1024*32)

2. 回调函数实现

volatile bool       interrupt_called;
volatileflash_event_t  flash_event;
voidflash_callback(flash_callback_args_t *p_args)
{
    interrupt_called = true;
    flash_event = p_args->event;
}

通过回调函数，Flash操作完成后，主动触发中断然后调用回调函数并置位标志位，主程序只需要等待标志位即可，从而降低CPU资源占用率。

3. 擦除flash

// 擦除Code Flash
   R_FLASH_HP_Erase(&g_flash0_ctrl, FLASH_CF_BLOCK_21, 1);

4. 写入Code Flash

// 写入Code Flash
   R_FLASH_HP_Write(&g_flash0_ctrl, (uint32_t)test_data, FLASH_CF_BLOCK_21, 256);

5. 读取并验证是否写入成功

memcpy(read_data, (uint8_t *)FLASH_CF_BLOCK_21, 4);
if(memcmp(test_data, read_data, 4) == 0)
{
// OLED显示"code flash写入成功"
OLED_ShowString(1,1,"code flash: OK");
// 显示读取的实际数据
for(uint8_t i=0; i<4; i++) OLED_ShowHexNum(2,1+i*3, read_data[i], 2);
}
else
{
OLED_ShowString(2,1,"code flash: FAIL");
assert(false);
}

data flash相关代码和code flash基本一致，因此不在展示。
整体相关实现代码如下：

#include "hal_data.h"
#include "oled.h"
#include <string.h>  // 仅用于memcpy/memcmp

#if (1 == BSP_MULTICORE_PROJECT) && BSP_TZ_SECURE_BUILD
bsp_ipc_semaphore_handle_t g_core_start_semaphore = {.semaphore_num = 0};
#endif

// Flash 块地址定义
#define FLASH_CF_BLOCK_21   0x00038000U  // Code Flash 21块地址
#define FLASH_DF_BLOCK_0    0x08000000U  // Data Flash 0块地址
#define FLASH_DATA_BLOCK_SIZE (1024*32)   // Code Flash 块容量（32KB）

// Flash 中断回调标志与事件
volatile bool       interrupt_called;
volatile flash_event_t  flash_event;

/**
 * [url=home.php?mod=space&uid=2666770]@Brief[/url] Flash 中断回调函数
 * [url=home.php?mod=space&uid=1902110]@NOTE[/url] 用于感知Flash异步操作（擦除/写入）的完成状态
 */
void flash_callback(flash_callback_args_t *p_args)
{
    interrupt_called = true;    // 置位操作完成标志
    flash_event = p_args->event;// 记录操作结果事件
}

/**
 * @brief 主入口函数：实现Code Flash/Data Flash读写验证
 */
void hal_entry(void)
{
    fsp_err_t err;
    uint8_t test_data[4] = {0x1a,0x24,0x46,0x6a};  // 测试数据（4字节）
    uint8_t read_data[4] = {0};                     // Flash读取数据缓存

    // 初始化OLED（可视化验证结果）
    OLED_Init();
    OLED_Clear();

    // ========== Code Flash 操作流程 ==========
    // 1. 打开Flash控制器
    err = R_FLASH_HP_Open(&g_flash0_ctrl, &g_flash0_cfg);
    assert(FSP_SUCCESS == err);

    // 2. 关闭全局中断，避免Flash操作被干扰
    __disable_irq();
    // 3. 擦除Code Flash 21块（擦除是写入的前提）
    R_FLASH_HP_Erase(&g_flash0_ctrl, FLASH_CF_BLOCK_21, 1);
    // 4. 写入测试数据到Code Flash（最小写入单位256字节）
    R_FLASH_HP_Write(&g_flash0_ctrl, (uint32_t)test_data, FLASH_CF_BLOCK_21, 256);
    // 5. 恢复全局中断
    __enable_irq();

    // 6. 读取+验证Code Flash数据
    memcpy(read_data, (uint8_t *)FLASH_CF_BLOCK_21, 4);
    if(memcmp(test_data, read_data, 4) == 0)
    {
        // OLED显示Code Flash写入成功
        OLED_ShowString(1,1,"code flash: OK");
        // 显示读取的实际数据（十六进制）
        for(uint8_t i=0; i<4; i++) OLED_ShowHexNum(2,1+i*3, read_data[i], 2);
    }
    else
    {
        OLED_ShowString(2,1,"code flash: FAIL");
        assert(false);  // 验证失败触发断言，定位错误
    }

    // ========== Data Flash 操作流程 ==========
    // 1. 重置中断完成标志
    interrupt_called = false;
    // 2. 擦除Data Flash 0块 + 等待中断回调确认完成
    R_FLASH_HP_Erase(&g_flash0_ctrl, FLASH_DF_BLOCK_0, 1);
    while(!interrupt_called);

    // 3. 写入测试数据到Data Flash（最小写入单位4字节）
    R_FLASH_HP_Write(&g_flash0_ctrl, (uint32_t)test_data, FLASH_DF_BLOCK_0, 4);
    // 4. 等待写入操作完成（轮询状态寄存器）
    flash_status_t status;
    do{R_FLASH_HP_StatusGet(&g_flash0_ctrl, &status);}while(FLASH_STATUS_BUSY == status);

    // 5. 读取+验证Data Flash数据
    memcpy(read_data, (uint8_t *)FLASH_DF_BLOCK_0, 4);
    if(memcmp(test_data, read_data, 4) == 0)
    {
        // OLED显示Data Flash写入成功
        OLED_ShowString(3,1,"data flash: OK");
        // 显示读取的实际数据（十六进制）
        for(uint8_t i=0; i<4; i++) OLED_ShowHexNum(4,1+i*3, read_data[i], 2);
    }
    else
    {
        OLED_ShowString(4,1,"data flash: FAIL");
        assert(false);  // 验证失败触发断言，定位错误
    }

    // 多核相关代码（保留以避免编译错误，单核场景可忽略）
#if (0 == _RA_CORE) && (1 == BSP_MULTICORE_PROJECT) && !BSP_TZ_NONSECURE_BUILD
#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
    R_BSP_IpcSemaphoreTake(&g_core_start_semaphore);
#endif
    R_BSP_SecondaryCoreStart();
#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
    while(FSP_ERR_IN_USE == R_BSP_IpcSemaphoreTake(&g_core_start_semaphore)){}
#endif
#endif

#if (1 == _RA_CORE) && (1 == BSP_MULTICORE_PROJECT) && BSP_TZ_SECURE_BUILD
    R_BSP_IpcSemaphoreGive(&g_core_start_semaphore);
#endif

#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
    R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}

// 安全相关空函数（保留以避免编译错误）
#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
FSP_CPP_HEADER
BSP_CMSE_NONSECURE_ENTRY void template_nonsecure_callable ();
BSP_CMSE_NONSECURE_ENTRY void template_nonsecure_callable (){}
FSP_CPP_FOOTER
#endif

三、测评结果与分析

3.1 功能验证结果

3.2 常见问题与解决方案

四、测评总结与建议

4.1 测评总结

1. 瑞萨RA6E2地奇星开发板的 Code Flash 与 Data Flash 读写功能稳定可靠，数据验证一致性达 100%，完全满足嵌入式项目的存储需求。
2. FSP 驱动封装简洁易用，通过标准化 API 即可完成 Flash 全流程操作，降低了开发门槛。
3. Code Flash 适合存储程序固件或大容量静态数据，Data Flash 适合存储小容量频繁更新的参数（如设备配置信息）。

4.2 应用建议

1. 存储方案选型
   • 大容量、低更新频率数据 → Code Flash；
   • 小容量、高更新频率数据 → Data Flash；
   • 关键数据建议采用 双备份存储，提升可靠性。
2. 开发优化建议
   • 擦除和写入操作耗时较长，建议在非中断敏感时段执行；
   • 频繁写入的场景可引入 wear leveling（磨损均衡） 算法，延长 Flash 使用寿命；
   • 利用 Flash 保护功能，对关键数据块进行写保护，防止误操作。