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张莹

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[问答]

请问如何创建在 RAM 区域完全独立运行的闪存驱动程序代码？

我在开发闪存驱动程序代码时遇到了一个问题。我将准备好的HEX文件写入指定的RAM区域，并尝试使用指针调用，但调用失败，无法正常擦除或写入。对于flash的操作代码已经通过了单独的测试，为了使其更加独立，我已经尽可能的避免调用位于FLASH上的API，但似乎还是不行。我想问一下我应该如何制作flash驱动程序？有没有任何可用的演示参考？下面是我的闪存驱动程序代码的一部分。
“
uint16 结束初始化安全密码；
Ifx_SCU_WDTS *看门狗 = &MODULE_SCU.WDTS;
endInitSafetyPassword = 看门狗->CON0.B.PW;
endInitSafetyPassword ^= 0x003F;

如果（SCU_WDTS_CON0.B.LCK）
{
/* see Table 1 (Password Access Bit Pattern Requirements) */
SCU_WDTS_CON0.U = (1 << 0u) |
(0 << 1u) |
(endInitSafetyPassword << 2u) |
(SCU_WDTS_CON0.B.REL << 16u);
}
/* 清除 ENDINT 并设置 Config_0 寄存器中的 LCK 位 */
SCU_WDTS_CON0.U = (0 << 0u) |
（1 << 1u）|
(endInitSafetyPassword << 2u) | (endInitSafetyPassword << 2u) |
（SCU_WDTS_CON0.B.REL<<16u）；
/* 读回 ENDINIT 并等待直到它被清除 */
而（SCU_WDTS_CON0.B.ENDINIT == 1）
{}
”

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2025-7-30 18:01:45

在RAM区域创建完全独立运行的闪存驱动程序需要确保代码在RAM中执行时，不依赖任何FLASH中的函数或数据。以下是关键步骤和解决方案：

关键步骤：

代码位置无关性 (PIC)：

使用-fPIC编译选项确保代码在RAM中任意地址均可运行。

独立链接脚本：

创建专用链接脚本，将驱动程序代码和数据完全定位到RAM区域，避免与FLASH关联。

初始化代码复制：

在main()初始化阶段，将编译后的驱动代码从FLASH复制到目标RAM区域。

函数指针调用：

通过函数指针调用RAM中的函数，确保程序计数器跳转到RAM执行。

中断处理：

操作FLASH前禁用中断，防止中断处理程序调用FLASH中的代码。

解决方案示例（基于TriCore架构）：

1. 链接脚本 (`ram_driver.ld`)

MEMORY {

  RAM (rwx) : ORIGIN = 0xD0000000, LENGTH = 32K  /* RAM区域地址 */

}



SECTIONS {

  .ram_code : {

    *(.ram_text)       /* 代码段 */

    *(.ram_rodata)     /* 只读数据 */

    *(.ram_data)       /* 初始化数据 */

  } > RAM



  .bss (NOLOAD) : {

    *(.ram_bss)        /* 未初始化数据 */

  } > RAM

}

2. 驱动程序代码 (`flash_driver.c`)

#include 

#include "IfxScu_reg.h"



// 强制使用位置无关代码

__attribute__((section(".ram_text"), used, noinline, naked, optimize("O0")))

void ram_flash_erase_sector(uint32_t sector_addr) {

    uint16_t endInitSafetyPassword;

    Ifx_SCU_WDTS *watchdog = &MODULE_SCU.WDTS;



    // 1. 停止看门狗

    endInitSafetyPassword = watchdog->CON0.B.PW;

    endInitSafetyPassword ^= 0x003F; // 解锁安全寄存器

    __disable(); // 禁用全局中断



    // 2. FLASH擦除序列（伪代码）

    uint32_t *flash_cmd = (uint32_t*)0xF0000000;

    flash_cmd[0] = 0xAAAAAAAA; // 解锁序列1

    flash_cmd[1] = 0x55555555; // 解锁序列2

    flash_cmd[2] = 0x80;

    flash_cmd[3] = 0xAAAAAAAA;

    flash_cmd[4] = 0x55555555;

    flash_cmd[5] = sector_addr; // 目标扇区地址



    // 3. 等待操作完成

    while (flash_cmd[6] & 0x80); // 检查状态位



    // 4. 恢复看门狗

    watchdog->CON0.B.PW = endInitSafetyPassword;

    __enable(); // 启用全局中断

}

3. 主程序初始化

extern uint8_t _ram_driver_start; // 链接脚本定义的符号

extern uint8_t _ram_driver_end;



void init_ram_driver() {

    // 复制驱动代码到RAM

    uint8_t *flash_src = (uint8_t*)0x80000000; // FLASH中的驱动代码起始地址

    uint8_t *ram_dest = &_ram_driver_start;

    uint32_t size = &_ram_driver_end - &_ram_driver_start;



    for (uint32_t i = 0; i < size; i++) {

        ram_dest[i] = flash_src[i];

    }



    // 可选：缓存一致性操作（如Cache无效化）

}



int main() {

    init_ram_driver();



    // 函数指针调用RAM中的驱动

    void (*erase_func)(uint32_t) = (void(*)(uint32_t))&_ram_driver_start;

    erase_func(0xF0001000); // 擦除目标扇区



    while (1);

}

4. 编译选项

CFLAGS += -fPIC -O1 -nostdlib -ffreestanding

LDFLAGS += -T ram_driver.ld -Wl,--gc-sections

常见问题解决：

调用失败：

确保函数指针指向复制后的RAM地址（&_ram_driver_start而非原始FLASH地址）。

寄存器访问错误：

使用volatile修饰硬件寄存器指针，例如：
```
volatile Ifx_SCU_WDTS *watchdog = &MODULE_SCU.WDTS;
```

时序问题：

在关键操作序列间插入__nop()延迟，满足FLASH控制器时序要求。

参考示例：

Infineon iLLD库：查看 IfxFlash.c 中IfxFlash_eraseSector()的实现，重点关注其__ram函数属性。

TI Stellaris LM4F：参考driverlib/rom_map.h中的内存映射驱动设计。

STM32 HAL库：研究__attribute__((section(".ramfunc")))的使用。

建议：

使用JTAG调试器单步跟踪RAM函数，确认指令执行路径。

检查芯片手册的FLASH编程时序，确保命令序列完全正确。

在操作前关闭数据缓存（DCache），防止访问冲突。

通过以上方法，可使闪存驱动程序完全独立运行于RAM区域，避免擦除/写入过程中的代码执行冲突。

在RAM区域创建完全独立运行的闪存驱动程序需要确保代码在RAM中执行时，不依赖任何FLASH中的函数或数据。以下是关键步骤和解决方案：

关键步骤：

代码位置无关性 (PIC)：

使用-fPIC编译选项确保代码在RAM中任意地址均可运行。

独立链接脚本：

创建专用链接脚本，将驱动程序代码和数据完全定位到RAM区域，避免与FLASH关联。

初始化代码复制：

在main()初始化阶段，将编译后的驱动代码从FLASH复制到目标RAM区域。

函数指针调用：

通过函数指针调用RAM中的函数，确保程序计数器跳转到RAM执行。

中断处理：

操作FLASH前禁用中断，防止中断处理程序调用FLASH中的代码。

解决方案示例（基于TriCore架构）：

1. 链接脚本 (`ram_driver.ld`)

MEMORY {

  RAM (rwx) : ORIGIN = 0xD0000000, LENGTH = 32K  /* RAM区域地址 */

}



SECTIONS {

  .ram_code : {

    *(.ram_text)       /* 代码段 */

    *(.ram_rodata)     /* 只读数据 */

    *(.ram_data)       /* 初始化数据 */

  } > RAM



  .bss (NOLOAD) : {

    *(.ram_bss)        /* 未初始化数据 */

  } > RAM

}

2. 驱动程序代码 (`flash_driver.c`)

#include 

#include "IfxScu_reg.h"



// 强制使用位置无关代码

__attribute__((section(".ram_text"), used, noinline, naked, optimize("O0")))

void ram_flash_erase_sector(uint32_t sector_addr) {

    uint16_t endInitSafetyPassword;

    Ifx_SCU_WDTS *watchdog = &MODULE_SCU.WDTS;



    // 1. 停止看门狗

    endInitSafetyPassword = watchdog->CON0.B.PW;

    endInitSafetyPassword ^= 0x003F; // 解锁安全寄存器

    __disable(); // 禁用全局中断



    // 2. FLASH擦除序列（伪代码）

    uint32_t *flash_cmd = (uint32_t*)0xF0000000;

    flash_cmd[0] = 0xAAAAAAAA; // 解锁序列1

    flash_cmd[1] = 0x55555555; // 解锁序列2

    flash_cmd[2] = 0x80;

    flash_cmd[3] = 0xAAAAAAAA;

    flash_cmd[4] = 0x55555555;

    flash_cmd[5] = sector_addr; // 目标扇区地址



    // 3. 等待操作完成

    while (flash_cmd[6] & 0x80); // 检查状态位



    // 4. 恢复看门狗

    watchdog->CON0.B.PW = endInitSafetyPassword;

    __enable(); // 启用全局中断

}

3. 主程序初始化

extern uint8_t _ram_driver_start; // 链接脚本定义的符号

extern uint8_t _ram_driver_end;



void init_ram_driver() {

    // 复制驱动代码到RAM

    uint8_t *flash_src = (uint8_t*)0x80000000; // FLASH中的驱动代码起始地址

    uint8_t *ram_dest = &_ram_driver_start;

    uint32_t size = &_ram_driver_end - &_ram_driver_start;



    for (uint32_t i = 0; i < size; i++) {

        ram_dest[i] = flash_src[i];

    }



    // 可选：缓存一致性操作（如Cache无效化）

}



int main() {

    init_ram_driver();



    // 函数指针调用RAM中的驱动

    void (*erase_func)(uint32_t) = (void(*)(uint32_t))&_ram_driver_start;

    erase_func(0xF0001000); // 擦除目标扇区



    while (1);

}

4. 编译选项

CFLAGS += -fPIC -O1 -nostdlib -ffreestanding

LDFLAGS += -T ram_driver.ld -Wl,--gc-sections

常见问题解决：

调用失败：

确保函数指针指向复制后的RAM地址（&_ram_driver_start而非原始FLASH地址）。

寄存器访问错误：

使用volatile修饰硬件寄存器指针，例如：
```
volatile Ifx_SCU_WDTS *watchdog = &MODULE_SCU.WDTS;
```

时序问题：

在关键操作序列间插入__nop()延迟，满足FLASH控制器时序要求。

参考示例：

Infineon iLLD库：查看 IfxFlash.c 中IfxFlash_eraseSector()的实现，重点关注其__ram函数属性。

TI Stellaris LM4F：参考driverlib/rom_map.h中的内存映射驱动设计。

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建议：

使用JTAG调试器单步跟踪RAM函数，确认指令执行路径。

检查芯片手册的FLASH编程时序，确保命令序列完全正确。

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通过以上方法，可使闪存驱动程序完全独立运行于RAM区域，避免擦除/写入过程中的代码执行冲突。

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参考示例：

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