GD55LB01GE Quad Serial Flash Controller Design - Submodule Design

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1. flash_reset_ctrl

2. flash_config_ctrl

3. flash_erase_ctrl

3.1. Function Description

设计的FC可以对Flash内容进行擦除，通过寄存器可指示擦除的起始地址，擦除单位为sector还是block还是整个chip。擦除成功后反馈，若擦除失败后需要反馈是否是由于访问protected区域

3.2. Feature List

● 根据起始地址、擦除单位和擦除长度对Flash内部内容进行擦除

● 反馈擦除结果，包括成功擦除个数、失败擦除个数，擦除错误个数

3.3. FSM Description

整个擦控制模块如上图所示，IDLE状态下检测上层状态机是否收到erase cmd指令，若收到则检测FC_ERASE.ERASE_RDY是否为高，即是否有新的擦除操作待完成，若是则检测FC_ERASE.ERASE_UNIT是否为有效值。

若上述均满足，则进入EXE_WREN该状态下，FC向flash发送WREN指令，这是擦flash必做的前置指令。

之后执行擦操作，根据FC_ERASE.ERASE_UNIT对flash执行不同的指令，完成后进入RES_RSP状态。

该状态下FC向flash发送RFSR指令，读取flash中的flag status register以读取flash反馈的擦操作执行状态和擦成功标志。并检测已执行的擦除次数是否达到FC_ERASE.ERASE_LEN，若是则返回IDLE，否则返回EXE_WREN状态。

注意上述指令将通过宏定义的方式定义

3.4. Interface Description

Group	Signal	Direction	Width(bits)	Description
Flash Controller Erase Commands	rstn	input	1	异步低复位
	clk	input	1	时钟
	erase_cmd	input	1	状态控制模块传来的擦启动指令
	fc_erase_unit	input	2	每次擦除的单位，来自域FC_ERASE.ERASE_UNIT
	fc_erase_rdy	input	1	当前待擦除数据是否有效，来自域FC_ERASE.ERASE_RDY
	fc_erase_len	input	16	擦除长度，来自域FC_ERASE.ERASE_LEN
	fc_erase_ini_addr	input	32	擦除起始地址，来自域FC_ERASE_INI_ADDR
Flash Erase Response	erase_done	output	1	擦除结束标志
	cnt_erase_err	output	16	上一次错误擦除次数
	cnt_erase_fail	output	16	上一次失败擦除次数
	cnt_erase_suc	output	16	上一次成功擦除次数
SPI Interface	spi_cs	output	1	Flash擦时的片选信号
	spi_din	input	4	Flash擦时的数据输入信号
	spi_dout	output	4	Flash擦时的数据输出信号
	fc_spi_mode	input	1	Flash接口模式，来自域FC_CONFIG.SPI_MODE

之后是需要配置的参数描述

Parameter	Units	Description
SECTOR_ERASE_CLKS	clk periods	对应DATASHEET中的Sector Erase Time tSE，typical为30ms，max为500ms。此处转换为时钟周期
BLOCK_ERASE_CLKS	clk periods	对应DATASHEET中的64KB Block Erase Time tBE2，typical为0.2s，max为3s。此处转换为时钟周期
CHIP_ERASE_CLKS	clk periods	对应DATASHEET中的Chip Erase Time tCE，typical为100s，max为450s。此处转换为时钟周期

3.5. RTL coding

3.6. Testbench coding

3.7. Verification

4. flash_program_ctrl

5. flash_read_ctrl

6. flash_ctrl_reg

7. flash_ctrl_fsm