学习日记——ESP8266读写外部Flash（2020.5.26）

一、Falsh布局

• ⽬前 ESP8266EX 模组采⽤的 demo Flash 为 SPI Flash，ROM【硬盘，用来存储和保存数据】 ⼤⼩：2
  MB，封装为SOP8 (208 mil)。
• （SPI Flash 就是通过串行的接口进行操作的flash存储设备）
• （SOP8是指8PIN（8个引度脚）器件的贴片封装形式）

FlashDemo Studio：FlashDemo Studio是一款非常强大的 Flash
演示制作工具，它可以让你在没有任何编程知识的情况下创建专业的演示和指南。它的操作非常简单，没有复杂的界面，你只需在几分钟的时间就可以将你的示范或演示文稿准备就绪。新版本重建了内置的 CD 烧录器，除能完美支持 Windows Vista 外，还加入了对 DVD R/RW的烧录、写入速度、快速抹除、弹出并关闭刻录机托盘等一些新功能的支持。

• ESP- 12F模组的外部Flash = 4MB = 4096KB = 32Mbit

• 4MB Flash = 0x000 000 ~0x3FF FFF

• 扇区编号: 0x000 ~ 0x3FF [Flash扇区==4KB]|

二、Flash扇区

1、定义：扇区(磁盘上划分的区域）
2、磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区。硬盘的读写以扇区为基本单位。

3、磁盘的每一面被分为很多条磁道，即表面上的一些同心圆，越接近中心，圆就越小。而每一个磁道又按512个字节为单位划分为等分，叫做扇区，在一些硬盘的参数列表上你可以看到描述每个磁道的扇区数的参数，它通常用一个范围标识，例如373～746，这表示，最外圈的磁道有746个扇区，而最里面的磁道有373个扇区，因此可以算出来，磁道的容量分别是从186.5KB到373KB(190976B–381952B)
4、磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，要以扇区为单位。在磁盘上，DOS操作系统是以“簇”为单位为文件分配磁盘空间的。硬盘的簇通常为多个扇区，与磁盘的种类、DOS 版本及硬盘分区的大小有关。每个簇只能由一个文件占用，即使这个文件中有几个字节，决不允许两个以上的文件共用一个簇，否则会造成数据的混乱。这种以簇为最小分配单位的机制，使硬盘对数据的管理变得相对容易，但也造成了磁盘空间的浪费，尤其是小文件数目较多的情况下，一个上千兆的大硬盘，其浪费的磁盘空间可达上百兆字节。

三、Flash示意图

Non——FOTA（不支持云端升级的Flash）

①[eagle. flash. bin]系统程序：存放运行系统必要的固件；
②[eagle. irom0. text. bin]系统程序:存放用户编写的程序；
③[用户数据] :存放用户的参数/数据；
④[RF_ CAL参数] :存放系统自动保存校准后的RF（射频）参数；
⑤[默认F参数] :存放默认的F参数信息(将[esp_ int_ data _default. bin]下载至该区)；
⑥[系统参数] :存放系统参数信息(将[blank.bin]下载至该区)
FOTA（不支持云端升级的Flash）

四、Flash管脚图

在 Pin21 SD_CLK 管脚上串联⼀个串联电阻连接到 Flash CLK
管脚上。此电阻的作⽤主要为降低驱动电流，减⼩串扰和外部⼲扰，调节时序等。初始串联电阻⼤⼩为 200 Ω。

五、FPI Flash接口

1、spi_ flash_ erase_ sector

• 功能:擦除Flash的某个扇区。
• 函数定义:SpiFlashOpResult spi_ flash_ erase_ sector (uint16 sec)
• 参数:uint16 sec-扇区号，从扇区0开始计数，每扇区4KB
• 返回值:SpiFlashOpResult

2、spi_ flash_ write

• 功能:将数据写入Flash。请先调用spi flash_ erase_ sector 擦除待写区域，再写入数据。
• 函数定义:SpiFlashOpResult spi_ flash_ write (uint32 des_ addr ,uint32 *srC_ addr， uint32 size)
• 参数:uint32 des_ addr - 写入Flash的地址，起始位置。
  uint32 *src_ addr- 写入Flash的数据指针。
  Uint32 size - 写入数据长度，单位: byte。
• 返回值:SpiFlashOpResult

3、spi_ flash_ read

• 功能:从Flash读取数据。
• 函数定义:SpiFlashOpResult spi_ flash_ read(uint32 src_ addr,uint32 * des_ addr， uint32 size)
• 参数:uint32 src_ addr -写入Flash的地址，起始位置。
  uint32 *des_ addr- 写入Flash的数据指针。
  Uint32 size -写入数据长度，单位: byte。
• 返回值:SpiFlashOpResult

4、system_param_save_with_protect

• 功能：使⽤带读写保护机制的⽅式，写⼊数据到 Flash。Flash 读写必须 4 字节对⻬。
  Flash 读写保护机制：使⽤ 3 个 sector（4 KB 每 sector）保存 1 个 sector 的数据，sector 0 和sector 1 互相为备份，交替保存数据，sector 2 作为 flag sector，指示最新的数据保存在 sector 0 还是 sector 1。
• 函数定义

bool	system_param_save_with_protect	(
				uint16	start_sec,	
				void	*param,	
				uint16	len
)

• 参数
  • uint16 start_sec：读写保护机制使⽤的 3 个 sector 的起始 sector 0 值。
  例如，IOT_Demo 中可使⽤ 0x3D000 开始的 3 个 sector（3×4 KB）建⽴读写保护机制，则参数 start_sec 传 0x3D。 • void *param：写⼊数据的指针
  • uint16 len：数据⻓度，不能超过 1 个 sector ⼤⼩，即 4×1024
• 返回
  true：成功
  false：失败

5、system_param_load

• 功能：使⽤带读写保护机制的⽅式，写⼊数据到 Flash。Flash 读写必须 4 字节对⻬。
  Flash 读写保护机制：使⽤ 3 个 sector（4 KB 每 sector）保存 1 个 sector 的数据，sector 0 和sector 1 互相为备份，交替保存数据，sector 2 作为 flag sector，指示最新的数据保存在 sector 0 还是 sector 1。
• 函数定义：

bool	system_param_load	(

	 	 uint16	start_sec,	

	 	 uint16	offset,

	 	 void	*param,	

	 	 uint16	len
)

• 参数
  • uint16 start_sec：读写保护机制使⽤的 3 个 sector 的起始 sector 0 值。
  例如，IOT_Demo 中可使⽤ 0x3D000 开始的 3 个 sector（3×4 KB）建⽴读写保护机制，则参数 start_sec 传 0x3D，请勿传⼊ 0x3E 或者 0x3F。 • uint16 offset：需读取数据，在 sector 中的偏移地址
  • void *param：读取数据的指针
  • uint16 len：数据⻓度，不能超过 1 个 sector ⼤⼩，即 offset+len ≤ 4*1024
• 返回
  true：成功
  false：失败

6、spi_flash_erase_protect_enable

• 功能 ：使能 flash 擦写保护。使能后，将保护 flash 不会误操作擦写了正在运⾏的应⽤程序。
• 函数定义 ：bool spi_flash_erase_protect_enable(void)
• 参数 ：⽆
• 返回：
  True: 设置成功
  False: 设置失败

7、spi_flash_erase_protect_disable

• 功能 ：关闭 flash 擦写保护功能。
• 函数定义： bool spi_flash_erase_protect_disable(void)
• 参数 ：⽆
• 返回
  True: 设置成功
  False: 设置失败

六、示例

向外部FIash [0x77 000]地址起【写入"1~16"】
从外部FIash [0x77 000] 地址起，读出16个数据

//宏定义
#def ine       ProjectName      "Flash"    // 工程名宏定义
//全局变量
 u16 N_ Data_ FLASH_ SEC = 0x77; //存储数据的扇区编号
 u32 A_ W_ Data[16] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9, 10, 11,12, 13, 14, 15, 16}; // 写入Flash的数据
 u32 A_ R_ Data[16] = {0}; //缓存读F lash的数据

void ICACHE_ FLASH_ ATTR user_ init (void)
{
	u8 C_loop = 0;
	uart_ init(115200, 115200); // 初始化串口波特率
	os_ delay_ us (10000) ;//等待串口稳定
	os_ printf("\t Pro ject: \t%s\r\n"，Pro jectName) ;
	os_ pr intf("\t SDK version:\t%s"， system_ get_ sdk_ _version()) ;
//向[0x77 000]地址起，写入16个数据(每个数据占4字节)
	spi_ flash_ erase_ sector (0x77); // 擦除0x77扇区  参数== [扇区编号]
//向Flash写数据(参数1= [字节地址不、参数2=写入数据的指针（无符号32位整型指针、参数3=数据长度)
	spi_ flash_ _wr ite (0x77*4096， (uint32 *)A_ W_ _Data， sizeof(A_ W_ _Data)) ;
//从[0x77 000] 地址起，读出16个数据(每个数据占4字节)
	spi_ flash_ read (0x77*4096，(uint32 *)A_ R_ Data， sizeof(A_ W_ Data));
//串口打印读出的数据
for (C_ loop=0; C_ loop<16; C_ loop++)
{
	os_ printf("Read Data = %d \r\n",A_ R _Data[C_ loop]) ;
	delay_ ms(10) ;
}