微控制器外置QSPI Flash选型的注意事项

 总结

为了扩展微控制器可用的 Flash 空间，用户可以使用 QSPI 接口连接 QSPI Flash；为了让用户能尽量像使用片内 Flash 那样下载和运行程序，减少额外操作，需要有对应的下载算法与相应的 2nd Bootloader。

本文以 PLUS-F5270 开发板为例（该开发板搭载的 MM32F5277E9PV 微控制器具备 QSPI 接口，且板载 W25Q64JVISQ QSPI Flash 芯片），介绍了 MM32F5 系列芯片的 QSPI 引脚，以及与 QSPI Flash 通信的过程，在 MDK 平台上实现客制化的下载算法，简单的 2nd Bootloader，并以 MindSDK 的 hello_world 样例工程为例，进行少量的修改，使其能够存储在 QSPI Flash 上，最终验证了微控制器能够运行存储在QSPI Flash 上的应用程序。

 注意事项

外置 QSPI Flash选型

在进行 QSPI Flash 的选型过程中，尤其要关注其工作电压的范围，部分 QSPI Flash 的额定工作电压为 1.8V ，若在3.3V 电压下，是无法正常工作的，反之亦然。

除了电压范围外，部分 QSPI Flash 芯片在默认情况下，处于非四线模式，原本 QSPI 的 D2 & D3 引脚会被用于写保护使能和 HOLD 使能，使能四线模式的方法，需参照使用的 QSPI Flash 芯片手册进行操作。

QSPI Flash 与微控制器连接时，为了满足阻抗匹配的要求，其信号线上需要串联22Ω或33Ω的电阻，否则，在与 QSPI Flash 通信时，会发现读到的数据与期望的数据可能不一致。

生成 FlashLoader 时出现显示路径不同的warning

在配置 FlashLoader 的 MDK 工程文件时，在 Options for Target ->  C/C++(AC6)  -> warnings 选项下，若选择 All warnings 选项，在build时会出现 warning：

 

  FlashDev.c(25): warning: non-portable path to file '"..FlashOS.h"'; specified path differs in case from file name on disk [-Wnonportable-include-path]
  #include "..FlashOS.H"        // FlashOS Structures
           ^~~~~~~~~~~~~~
           "..FlashOS.h"

 

将该配置选项修改为 AC5-like Warnings 后，样例build无问题。

 

  Program Size: Code=4088 RO-data=4256 RW-data=4 ZI-data=0  
  After Build - User command #1: cmd.exe /C copy "ObjectsMM32F5270_QSPI_FlashLoader.axf" "..MM32F5270_QSPI_FlashLoader.FLM"
  已复制         1 个文件。
  ".ObjectsMM32F5270_QSPI_FlashLoader.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).

 

生成下载算法时出现 L6305 warning

查看整个下载算法工程文件，会发现当前工程中没有启动文件与主函数，默认只有几个功能函数，在这种情况下，编译会爆出下面的警告：

 

  L6305W: Image does not have an entry point. (Not specified or not set due to multiple choices.)

 

但下载算法本身是不需要启动文件和主函数的，只在下载代码时由调试器调用下载算法中的功能，因此，需忽略该 warning。选择 Options for Target ->  Linker` -> Misc controls选项，修改该选项内容为 --diag_suppress L6305 。

修改源文件后下载该文件出现无法加载闪存编程算法的问题

对比所生成的下载算法大小与工程文件的`Options for Target -> Debug -> settings -> Flash Download -> RAM for Algorithm -> Size 选项下配置的算法大小，发现当前下载算法大于 Size 所配置的大小，因此，需适当调大 Size 的大小，例如由0x1000增加到0x2000。

在实现下载算法时，为了保证下载算法足够小，其代码量不要过多，需删除未使用的函数。

应用程序不能出现影响 QSPI 使用的代码

需要检查应用程序的代码，对可能影响到 QSPI 的代码进行调整，例如 GPIO 的配置，GPIO 时钟的复位，以及直接对 QSPI 的操作。

　　审核编辑：汤梓红