本次測評基于瑞薩RA6E2地奇星開發(fā)板，驗(yàn)證其內(nèi)部 Code Flash 與 Data Flash 的讀寫功能穩(wěn)定性與可靠性，測試 Flash 擦除、寫入、讀取及數(shù)據(jù)驗(yàn)證的全流程可行性，為后續(xù)嵌入式項(xiàng)目存儲方案提供參考依據(jù)。

摘自優(yōu)秀創(chuàng)作者-jf_34532509

https://bbs.elecfans.com/jishu_2507323_1_1.html

瑞薩RA6E2-地奇星開發(fā)板
測評環(huán)境：e2 studio + FSP( Flexible Software Package ) + RA6E2地奇星開發(fā)板

1、測評概述

硬件與軟件環(huán)境

核心測評流程

1. 初始化 Flash 控制器，配置 FSP 底層驅(qū)動；
2. 對指定 Flash 塊執(zhí)行擦除操作，驗(yàn)證擦除后空白狀態(tài)；
3. 向 Code Flash 與 Data Flash 寫入測試數(shù)據(jù)；
4. 從 Flash 讀取數(shù)據(jù)，通過memcmp函數(shù)驗(yàn)證讀寫一致性；
5. 通過 OLED 顯示讀寫狀態(tài)及數(shù)據(jù)，直觀呈現(xiàn)測試結(jié)果。

二、測評原理與代碼實(shí)現(xiàn)

2.1 Flash 讀寫核心原理

瑞薩RA6E2的 Code Flash 與 Data Flash 均基于 NOR Flash 架構(gòu)，遵循"先擦除，后寫入"的操作原則：

• 擦除：將指定 Flash 塊的所有字節(jié)置為0xFF（空白狀態(tài)）；
• 寫入：僅能將0xFF位改寫為0，無法直接將0改寫為1；
• 驗(yàn)證：讀取寫入后的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)對比，一致則代表讀寫成功。

2.2 FSP庫配置

對于IIC引腳的相關(guān)配置在之前帖子中講過了，試用軟件IIC主要就是把SCL和SDA引腳配置成GPIO接口，模擬IIC數(shù)據(jù)的傳輸即可。本次主要介紹flash相關(guān)FSP庫的配置。
步驟如下：

1. 打開configuration.xml,先配置Clock,開發(fā)板有連個(gè)晶振，分別是20MHz和32.768kHz。這里一定要20MHz的主控晶振。RTC時(shí)鐘晶振在這里不做要求。
   
2. 新增flash堆棧
   
   

通過上述配置就完成了flash的FSP庫的配置。

2.3 芯片內(nèi)部flash Memory結(jié)構(gòu)及地址

通過查閱用戶手冊，flash memory相關(guān)的模塊框圖如下：

通過上圖我們可以知道應(yīng)用層通過FACI向閃存子系統(tǒng)發(fā)起操作請求，F(xiàn)CU解析FACI轉(zhuǎn)發(fā)的命令，結(jié)合外部信號生成時(shí)序控制邏輯，通過Flash sequencer完成操作的資源調(diào)度與流程編排。Flash sequencer根據(jù)FCU的控制指令對目標(biāo)存儲介質(zhì)進(jìn)行擦除-編程操作。
code flash的存儲器地址映射如下圖：

值得注意的是，每個(gè)塊對應(yīng)的內(nèi)存容量不一樣，后續(xù)代碼編寫需要注意，本次使用Block 13塊進(jìn)行操作，從0x0003_8000開始編寫。
data flash的存儲器地址映射如下：

本次代碼編寫從起始地址0x0800_0000開始編寫。

2.4 關(guān)鍵代碼實(shí)現(xiàn)

本次測評采用 FSP 標(biāo)準(zhǔn) API 完成 Flash 操作，核心代碼邏輯如下：
本次所有有關(guān)flash的代碼都在hal_entry.c文件下編寫：

1. 對相關(guān)地址寄存器的地址進(jìn)行宏定義

#defineFLASH_CF_BLOCK_21 0x00038000U#defineFLASH_DF_BLOCK_0 0x08000000U#defineFLASH_DATA_BLOCK_SIZE (1024*32)

2. 回調(diào)函數(shù)實(shí)現(xiàn)

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

通過回調(diào)函數(shù)，F(xiàn)lash操作完成后，主動觸發(fā)中斷然后調(diào)用回調(diào)函數(shù)并置位標(biāo)志位，主程序只需要等待標(biāo)志位即可，從而降低CPU資源占用率。

3. 擦除flash

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

4. 寫入Code Flash

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

5. 讀取并驗(yàn)證是否寫入成功

memcpy(read_data, (uint8_t*)FLASH_CF_BLOCK_21,4);if(memcmp(test_data, read_data,4) ==0){// OLED顯示"code flash寫入成功"OLED_ShowString(1,1,"code flash: OK");// 顯示讀取的實(shí)際數(shù)據(jù)for(uint8_ti=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相關(guān)代碼和code flash基本一致，因此不在展示。
整體相關(guān)實(shí)現(xiàn)代碼如下：

#include"hal_data.h"#include"oled.h"#include // 僅用于memcpy/memcmp#if(1 == BSP_MULTICORE_PROJECT) && BSP_TZ_SECURE_BUILDbsp_ipc_semaphore_handle_tg_core_start_semaphore = {.semaphore_num =0};#endif// Flash 塊地址定義#defineFLASH_CF_BLOCK_21 0x00038000U // Code Flash 21塊地址#defineFLASH_DF_BLOCK_0 0x08000000U // Data Flash 0塊地址#defineFLASH_DATA_BLOCK_SIZE (1024*32) // Code Flash 塊容量（32KB）// Flash 中斷回調(diào)標(biāo)志與事件volatilebool interrupt_called;volatileflash_event_t flash_event;/*** [url=home.php?mod=space&uid=2666770]@Brief[/url] Flash 中斷回調(diào)函數(shù)* [url=home.php?mod=space&uid=1902110]@NOTE[/url] 用于感知Flash異步操作（擦除/寫入）的完成狀態(tài)*/voidflash_callback(flash_callback_args_t*p_args){ interrupt_called =true; // 置位操作完成標(biāo)志 flash_event = p_args->event;// 記錄操作結(jié)果事件}/*** @brief 主入口函數(shù)：實(shí)現(xiàn)Code Flash/Data Flash讀寫驗(yàn)證*/voidhal_entry(void){ fsp_err_terr; uint8_ttest_data[4] = {0x1a,0x24,0x46,0x6a}; // 測試數(shù)據(jù)（4字節(jié)） uint8_tread_data[4] = {0}; // Flash讀取數(shù)據(jù)緩存 // 初始化OLED（可視化驗(yàn)證結(jié)果） OLED_Init(); OLED_Clear(); // ========== Code Flash 操作流程 ========== // 1. 打開Flash控制器 err =R_FLASH_HP_Open(&g_flash0_ctrl, &g_flash0_cfg); assert(FSP_SUCCESS == err); // 2. 關(guān)閉全局中斷，避免Flash操作被干擾 __disable_irq(); // 3. 擦除Code Flash 21塊（擦除是寫入的前提） R_FLASH_HP_Erase(&g_flash0_ctrl, FLASH_CF_BLOCK_21,1); // 4. 寫入測試數(shù)據(jù)到Code Flash（最小寫入單位256字節(jié)） R_FLASH_HP_Write(&g_flash0_ctrl, (uint32_t)test_data, FLASH_CF_BLOCK_21,256); // 5. 恢復(fù)全局中斷 __enable_irq(); // 6. 讀取+驗(yàn)證Code Flash數(shù)據(jù) memcpy(read_data, (uint8_t*)FLASH_CF_BLOCK_21,4); if(memcmp(test_data, read_data,4) ==0) { // OLED顯示Code Flash寫入成功 OLED_ShowString(1,1,"code flash: OK"); // 顯示讀取的實(shí)際數(shù)據(jù)（十六進(jìn)制） for(uint8_ti=0; i<4; i++)?OLED_ShowHexNum(2,1+i*3, read_data[i],?2);? ? }? ? else? ? {? ? ? ? OLED_ShowString(2,1,"code flash: FAIL");? ? ? ? assert(false); ?// 驗(yàn)證失敗觸發(fā)斷言，定位錯(cuò)誤? ? }? ? // ========== Data Flash 操作流程 ==========? ? // 1. 重置中斷完成標(biāo)志? ? interrupt_called =?false;? ? // 2. 擦除Data Flash 0塊 + 等待中斷回調(diào)確認(rèn)完成? ? R_FLASH_HP_Erase(&g_flash0_ctrl, FLASH_DF_BLOCK_0,?1);? ? while(!interrupt_called);? ? // 3. 寫入測試數(shù)據(jù)到Data Flash（最小寫入單位4字節(jié)）? ? R_FLASH_HP_Write(&g_flash0_ctrl, (uint32_t)test_data, FLASH_DF_BLOCK_0,?4);? ? // 4. 等待寫入操作完成（輪詢狀態(tài)寄存器）? ? flash_status_t?status;? ? do{R_FLASH_HP_StatusGet(&g_flash0_ctrl, &status);}while(FLASH_STATUS_BUSY == status);? ? // 5. 讀取+驗(yàn)證Data Flash數(shù)據(jù)? ? memcpy(read_data, (uint8_t?*)FLASH_DF_BLOCK_0,?4);? ? if(memcmp(test_data, read_data,?4) ==?0)? ? {? ? ? ? // OLED顯示Data Flash寫入成功? ? ? ? OLED_ShowString(3,1,"data flash: OK");? ? ? ? // 顯示讀取的實(shí)際數(shù)據(jù)（十六進(jìn)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); ?// 驗(yàn)證失敗觸發(fā)斷言，定位錯(cuò)誤? ? }? ? // 多核相關(guān)代碼（保留以避免編譯錯(cuò)誤，單核場景可忽略）#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}// 安全相關(guān)空函數(shù)（保留以避免編譯錯(cuò)誤）#if?BSP_TZ_SECURE_BUILDFSP_CPP_HEADERBSP_CMSE_NONSECURE_ENTRY?void?template_nonsecure_callable?();BSP_CMSE_NONSECURE_ENTRY?void?template_nonsecure_callable?(){}FSP_CPP_FOOTER#endif

三、測評結(jié)果與分析

3.1 功能驗(yàn)證結(jié)果

3.2 常見問題與解決方案

四、測評總結(jié)與建議

4.1 測評總結(jié)

1. 瑞薩RA6E2地奇星開發(fā)板的Code Flash與Data Flash讀寫功能穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)驗(yàn)證一致性達(dá) 100%，完全滿足嵌入式項(xiàng)目的存儲需求。
2. FSP 驅(qū)動封裝簡潔易用，通過標(biāo)準(zhǔn)化 API 即可完成 Flash 全流程操作，降低了開發(fā)門檻。
3. Code Flash 適合存儲程序固件或大容量靜態(tài)數(shù)據(jù)，Data Flash 適合存儲小容量頻繁更新的參數(shù)（如設(shè)備配置信息）。

4.2 應(yīng)用建議

1. 存儲方案選型

• 大容量、低更新頻率數(shù)據(jù) → Code Flash；
• 小容量、高更新頻率數(shù)據(jù) → Data Flash；
• 關(guān)鍵數(shù)據(jù)建議采用雙備份存儲，提升可靠性。

• 開發(fā)優(yōu)化建議
  • 擦除和寫入操作耗時(shí)較長，建議在非中斷敏感時(shí)段執(zhí)行；
  • 頻繁寫入的場景可引入wear leveling（磨損均衡）算法，延長 Flash 使用壽命；
  • 利用 Flash 保護(hù)功能，對關(guān)鍵數(shù)據(jù)塊進(jìn)行寫保護(hù)，防止誤操作。

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