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【STM32H750】玩转ART-Pi（二）——制作MDK的外部QSPI-FLASH烧录算法

2023-05-16

目录

【STM32H750】玩转ART-Pi（一）——使用STM32CUBMX生成TouchGFX工程
【STM32H750】玩转ART-Pi（二）——制作MDK的外部QSPI-FLASH烧录算法
【STM32H750】玩转ART-Pi（三）——如何在ART-PI上创建TouchGFX工程
【STM32H750】玩转ART-Pi（四）——添加文件系统
【STM32H750】玩转ART-Pi（五）——添加网络功能
【STM32H750】玩转ART-Pi（六）——添加FTP服务器
【STM32H750】玩转ART-Pi（七）——TouchGFX从文件系统中读取图片
【STM32H750】玩转ART-Pi（八）——添加动态模块

实验平台：

硬件： RT-Thread官方ART-PI H750开发版，正点原子4.3寸RGBLCD屏（800*480）
软件： 最新版本的STM32CubeH7固件库，TouchGFXDesigner v4.15和 STM32CubeMX V6.0.1，开发环境MDK v5.29
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代码下载：

CSDN:https://download.csdn.net/download/sinat_31039061/12849875

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为什么需要QSPI-FLASH烧录算法下载到外部flash

1.在实际的UI设计中往往需要大量的图片和字体，而TouchGFX Designer是把所使用的图片和字体自动转换成了静态数组，这些大数组在内部flash中一般是放不下的，所以需要把这些占用资源比较大的数组放在外部flash中，然后通过QSPI地址映射的方式访问。
打开上个工程的TouchGFX Designer，导入一个带图片的例程：
Edit->import GUI
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重新打开MDK工程，可以发现generated 分类下多了很多资源，通过如下宏定义可以知道该数组会优先存放在名为“ExtFlashSection”的内存区域中：
generated 分类下
MDK的分散加载文件默认是没有“ExtFlashSection”区域的，我们需要通过编写分散加载文件来配置“ExtFlashSection”段：
在这里插入图片描述
通过Edit按钮打开KEIL自己生成的sct文件，然后进行改写：
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通过以上配置后，再编译代码，就不会出现flash不足的错误提示了，但是这时候还不能下载代码，因为没有为该段区域配置下载算法，下载会出现“No Algorithm found for: 90000000H - 9000FFFFH”等错误。
查看map文件，可以发现以上资源的地址已经被分配到了0x90000000：在这里插入图片描述

MDK的STM32H7升级包升级至V2.6.0版本后，对ST所有板子的外置Flash下载算法提供了HAL库版本的源码，可以在这个源码的基础上改成你需要的。
下载地址：https://www.cnblogs.com/armfly/p/12564643.html

安装完成后，找到安装目录，通过以下地址，可以找到源代码：
（提醒一点：默认文件夹的属性是只读类型，所以打开工程后，所有文件都是加锁的，如果想要修改代码，需要把文件夹的属性取消只读）
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由于我在更新最新的V2.6.0软件包之前，已经制作了寄存器版本的烧录算法，所以不再使用HAL库版本的了，感兴趣的可以自行修改。
修改烧录算法的思路其实很简单，只需要修改FlashDev.c里边的外部flash大小，然后根据FlashPrg.c模板所需要的接口，添加你的外部flash驱动就行了，因为ART-PI使用的是W25Q128，和正点原子板子所使用的一样，所以直接把正点原子W25Q128的驱动移植过来就可以了。
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工程模板默认已经做好了生成.FLM文件的配置，编译后会自动生成.FLM文件，然后把STM32H7_W25QXX.FLM拷贝到你MDK的安装目录…Keil_v5\ARM\Flash下。
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添加完下载算法，最后在MDK里修改一下配置，就可以把程序下载到板子里了：
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还差一步：虽然你把图片和字体资源下载到了外部flash，但是这个时候还没有配置地址映射，所以你的程序依然是读不到数据的，需要添加qspi地址映射的代码。我这里依然借用了正点原子的代码：

//QSPI进入内存映射模式（执行QSPI代码必备前提，为了减少引入的文件，
//除了GPIO驱动外，其他的外设驱动均采用寄存器形式）
void QSPI_Enable_Memmapmode(void)
{
	uint32_t tempreg=0; 
	__IO uint32_t *data_reg=&QUADSPI->DR;
	GPIO_InitTypeDef qspi_gpio;
	
	RCC->AHB4ENR|=1<<6;    						//使能PORTG时钟	   
	RCC->AHB4ENR|=1<<5;    						//使能PORTF时钟	   
	RCC->AHB3ENR|=1<<14;   						//QSPI时钟使能

	qspi_gpio.Pin=GPIO_PIN_6;					//PG6 AF10	
	qspi_gpio.Mode=GPIO_MODE_AF_PP;
	qspi_gpio.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
	qspi_gpio.Pull=GPIO_NOPULL;
	qspi_gpio.Alternate=GPIO_AF10_QUADSPI;
	HAL_GPIO_Init(GPIOG,&qspi_gpio);
	
	qspi_gpio.Pin=GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_10;		//PF6,7,10 AF9	
	qspi_gpio.Alternate=GPIO_AF9_QUADSPI;
	HAL_GPIO_Init(GPIOF,&qspi_gpio);
	
	qspi_gpio.Pin=GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9;		//PF8,9 AF10		
	qspi_gpio.Alternate=GPIO_AF10_QUADSPI;
	HAL_GPIO_Init(GPIOF,&qspi_gpio);
	
	//QSPI设置，参考QSPI实验的QSPI_Init函数
	RCC->AHB3RSTR|=1<<14;			//复位QSPI
	RCC->AHB3RSTR&=~(1<<14);		//停止复位QSPI
	while(QUADSPI->SR&(1<<5));		//等待BUSY位清零 
	QUADSPI->CR=0X01000310;			//设置CR寄存器,这些值怎么来的，请参考QSPI实验/看H750参考手册寄存器描述分析
	QUADSPI->DCR=0X00160401;		//设置DCR寄存器
	QUADSPI->CR|=1<<0;				//使能QSPI 

	//注意:QSPI QE位的使能，在QSPI烧写算法里面，就已经设置了
	//所以,这里可以不用设置QE位，否则需要加入对QE位置1的代码
	//不过,代码必须通过仿真器下载,直接烧录到外部QSPI FLASH,是不可用的
	//如果想直接烧录到外部QSPI FLASH也可以用,则需要在这里添加QE位置1的代码
	
	//W25QXX进入QPI模式（0X38指令）
	while(QUADSPI->SR&(1<<5));		//等待BUSY位清零 
	QUADSPI->CCR=0X00000138;		//发送0X38指令，W25QXX进入QPI模式
	while((QUADSPI->SR&(1<<1))==0);	//等待指令发送完成
	QUADSPI->FCR|=1<<1;				//清除发送完成标志位 	

	//W25QXX写使能（0X06指令）
	while(QUADSPI->SR&(1<<5));		//等待BUSY位清零 
	QUADSPI->CCR=0X00000106;		//发送0X06指令，W25QXX写使能
	while((QUADSPI->SR&(1<<1))==0);	//等待指令发送完成
	QUADSPI->FCR|=1<<1;				//清除发送完成标志位 
	
	//W25QXX设置QPI相关读参数（0XC0）
	while(QUADSPI->SR&(1<<5));		//等待BUSY位清零 
	QUADSPI->CCR=0X030003C0;		//发送0XC0指令，W25QXX读参数设置
	QUADSPI->DLR=0;
	while((QUADSPI->SR&(1<<2))==0);	//等待FTF
	*(__IO uint8_t *)data_reg=3<<4;			//设置P4&P5=11,8个dummy clocks,104M
	QUADSPI->CR|=1<<2;				//终止传输 
	while((QUADSPI->SR&(1<<1))==0);	//等待数据发送完成
	QUADSPI->FCR|=1<<1;				//清除发送完成标志位  
	while(QUADSPI->SR&(1<<5));		//等待BUSY位清零 	 

	//MemroyMap 模式设置
	while(QUADSPI->SR&(1<<5));		//等待BUSY位清零 
	QUADSPI->ABR=0;					//交替字节设置为0，实际上就是W25Q 0XEB指令的,M0~M7=0
	tempreg=0XEB;					//INSTRUCTION[7:0]=0XEB,发送0XEB指令（Fast Read QUAD I/O）
	tempreg|=3<<8;					//IMODE[1:0]=3,四线传输指令
	tempreg|=3<<10;					//ADDRESS[1:0]=3,四线传输地址
	tempreg|=2<<12;					//ADSIZE[1:0]=2,24位地址长度
	tempreg|=3<<14;					//ABMODE[1:0]=3,四线传输交替字节
	tempreg|=0<<16;					//ABSIZE[1:0]=0,8位交替字节(M0~M7)
	tempreg|=6<<18;					//DCYC[4:0]=6,6个dummy周期
	tempreg|=3<<24;					//DMODE[1:0]=3,四线传输数据
	tempreg|=3<<26;					//FMODE[1:0]=3,内存映射模式
	QUADSPI->CCR=tempreg;			//设置CCR寄存器
	
	//设置QSPI FLASH空间的MPU保护
	SCB->SHCSR&=~(1<<16);			//禁止MemManage 
	MPU->CTRL&=~(1<<0);				//禁止MPU
	MPU->RNR=0;						//设置保护区域编号为0(1~7可以给其他内存用)
	MPU->RBAR=0X90000000;			//基地址为0X9000 000,即QSPI的起始地址
	MPU->RASR=0X0303002D;			//设置相关保护参数(禁止共用,允许cache,允许缓冲),详见MPU实验的解析
	MPU->CTRL=(1<<2)|(1<<0);		//使能PRIVDEFENA,使能MPU 
	SCB->SHCSR|=1<<16;				//使能MemManage
}

烧录验证：
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2.STM32H750XBH6的官方指导手册说明内部flash只要128K，这个空间对于做项目来说是远远不够，所以也需要将部分代码下载到外部flash，具体原理和上边差不多，至于你想把哪部分代码放到外部，可以有你自己决定。ART-PI的做法是把bootloader放在内部的128kflash，app部分放在外部flash。

（悄悄告诉你，虽然官方手册上说明内部flash只有128k的大小，但是经过实际测试，可以用到2M的空间，至于超出的空间安全不安全就不知道了）

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