MC68HC908GP32 MCU的Flash存储器在线编程技术.doc

MC68HC908GP32 MCU的Flash存储器在线编程技术 The Method of In-Circuit Program about Flash Memory of MC68HC908GP32 MCU 苏州大学 王宜怀 王林 （苏州 ） 摘 要: 文章简要阐述了Flash存储器的主要特点，分析了Motorola新一代单片机M68HC08系列内嵌Flash存储器结构特点，以MC68HC908GP32 MCU为例讨论了Flash存储器的编程要点，并给出了具体的在线编程实例，对其中的技术难点进行了分析。 关键词: 闪速存储器，M68HC08系列单片机，在线编程，编程实例 1 引言 存储器技术的发展对计算机技术的发展起到了极大的推动作用。理想的存储器应该具备存取速度快、不易失、存储密度高、价格低等特点。一般的存储器具有这些特点中的一个或几个。近几年Flash存储器（闪速存储器）技术趋于成熟，是目前比较理想的存储器。闪速存储器具有电可擦除、无需后备电源来保护数据、可在线编程、存储密度高、低功耗、成本较低等特点。而这些特点，正式单片机所期望的，但早期引入片内Flash技术的单片机，在可靠性和稳定性方面仍有一些不足。随着Flash技术的成熟，目前，许多单片机内部集成了Flash存储器。Motorola公司在Flash技术相当成熟的时候推出了片内集成Flash存储器的8位单片机，该单片机的Flash存储器具有以下特点： ⑴ 编程速度快及可靠性高。Motorola M68HC08系列单片机的片内Flash的整体擦除时间可以控制在5ms以内，对单字节的编程时间在40ns以内。片内Flash的存储数据可以保持10年以上，可擦写次数在1万次以上。 ⑵ 单一电源电压供电。一般的Flash存储器，在正常的只读情况下，只需要用户为其提供普通的工作电压即可，而要对其写入(编程)，则需要同时提供高于正常工作电压的编程电压。但是，Motorola M68HC08系列单片机通过在片内集成电荷泵，可由单一工作电压在片内产生出编程电压。这样，可实现单一电源供电的在线编程，而不需要为Flash的编程在目标板上增加多余的硬件模块。正因为Flash的读写电压要求不同，一些公司的内置Flash存储器便放弃了在线擦除写入功能，而仅有通过编程器的写入功能。 ⑶ 支持在线编程。Motorola M68HC08系列单片机的片内Flash支持在线编程（In-Circuit Program），允许单片机内部运行的程序去改写Flash存储器内容，这样可以代替外部电可擦除存储芯片，减少外围部件，增加了嵌入式系统开发的方便性。 基于这些特点，掌握Motorola M68HC08系列单片机的Flash存储器的编程技术，充分利用Motorola M68HC08系列单片机Flash存储器的功能，对基于Motorola M68HC08系列单片机的嵌入式系统的开发是十分必要的。但是，与一般程序相比，Flash存储器的编程技术相对比较复杂，有一些特殊之处，本文在实际应用基础上，总结Motorola的 MC68HC908GP32单片机的Flash在线编程方法，给出编程实例，分析其中的技术难点。 2 MC68HC908GP32闪速存储器在线编程要点 2.1 闪速存储器的编程寄存器与编程步骤概述 在MC68HC908GP32单片机中，与Flash编程有关的寄存器有2个，它们是Flash控制寄存器（FLCR）和Flash块保护寄存器（FLBPR）。FLCR 高4位未定义，低4位分别为HVEN位-高压允许位（High-Voltage Enable Bit））））nvs(10μs)，； $A→FLCR(1→HVEN位)； 延时terase(1ms)； $8→FLCR(0→ERASE位)； 延时tnvh(5μs)； $0→FLCR(0→HVEN位)； 延时trcv(1μs)，完成一页的擦除操作。 另外，Flash编程的基本操作还有“整体擦除操作”、“写入(编程)操作”。整体擦除操作用于擦除GP32的整个Flash区域， 写入(编程)操作用于以行(64字节)为单位对擦除过的Flash区域进行写入。鉴于Flash编程的两个寄存器的具体含义与用法及基本编程步骤在参考文献[1]～[3]均可查到，限于篇幅，本文略。下面给出可供读者直接使用的MC68HC908GP32的Flash存储器编程子程序。 2.2 M68HC908GP32的Flash存储器编程子程序 由于GP32单片机内部的监控ROM中没有固化Flash编程子程序，要在运行中能对Flash进行在线编程，初始装入的用户程序，必需包含对Flash的擦除及写入子程序。但是程序驻留Flash区，在运行擦除及写入子程序时，整个Flash区会被加上高于普