【RH850U2A芯片】RAM and Flash介绍

目录

前言

正文

1.RH850-U2A16芯片RAM

1.1 用户使用RAM类型及大小

1.2 各类RAM起始地址

1.3 LRAM和CRAM的区别

1.4 RAM初始化问题

1.5 RAM使用经验

2.RH850-U2A16芯片Flash

2.1 Flash类型及大小

2.2 各类Flash的起始地址

2.3 Code Flash和Data Flash的区别

2.4 Flash的读写

2.4.1 Code Flash和Data Flash的最小编程单元

2.4.2 Flash的擦写驱动

3.总结

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前言

RH850-U2A16是瑞萨（Renesas）公司针对汽车域控制器推出的一款MCU芯片，功能强大，资源丰富。本系列文章将详细介绍RH850-U2A16芯片，本文为RH850-U2A16 RAM和Flash介绍。

正文

1.RH850-U2A16芯片RAM

1.1 用户使用RAM类型及大小

表1：RH850-U2A芯片RAM资源表

用户可使用的RAM有两类：

LRAM(Local RAM): 共4个，每个64KB大小，每个CPU有一个。

CRAM(Cluster RAM): 共4块CRAM，Cluster RAM0:512KB, Cluster RAM1:512KB, Cluster RAM2: 2M, Cluster RAM3:256KB?

1.2 各类RAM起始地址

表2：LRAM和CRAM的起始地址

1.3 LRAM和CRAM的区别

RH850-U2A16芯片有4个核，每个核有一个LRAM，所有的核共享CRAM。LRAM的读写速度要快于CRAM。

1.4 RAM初始化问题

不管LRAM还是CRAM，在使用前都需要进行初始化，如果使用没有初始化的RAM空间，读数据时可能产生ECC校验错误。

为什么说可能产生ECC校验错误？ -- 因为ECC校验类似CRC校验，每四个字节产生ECC校验数据，ECC校验数据在写RAM数据时写入，ECC校验在读RAM数据时发生。所以，如果我们在初始化阶段没有对RAM进行初始化，但是我们在使用未初始化的RAM空间时是按4字节数据操作写入的话，在读数据时也是4字节数据读出来，就不会产生ECC校验错误。

RAM初始化一般在系统启动阶段（跳到main函数之前）通过汇编代码完成。

软件复位（非冷启动，Power On Reset）系统重启后，没有初始化的RAM中数据还保存上一次的值。

1.5 RAM使用经验

车载项目中ECU内部跑的代码是不带Flash擦写驱动的（升级时外部导入），如果ECU系统本身还没有外挂EEPROM的话（无Flash驱动也就是意味着不能写片内Flash，无外挂EEPROM，也就是意味着整个系统无可用的ROM），我们可以利用1.4中RAM不初始化复位后记忆数据的特性存储升级标志。

ECU内存布局设计（Memory Layout）的时候，在给函数调用栈（Stack）的头尾预留合适的冗余RAM，这样在发生栈溢出的时候还能一定程度上防止改成其他重要的RAM数据。同时在设计栈监控（stack monitor）程序的时候也能排上用场。

图2：栈冗余RAM

2.RH850-U2A16芯片Flash

2.1 Flash类型及大小

表3：RH850-U2A芯片Flash资源表

CFlash(Code Flash): 16M

DFlash(Data Flash): 576KB的Data Flash == 512KB User Area + 64KM专门用于ICUMHA（Intelligent Cryptographic Unit）

2.2 各类Flash的起始地址

表4：CFlash和DFlash的起始地址

2.3 Code Flash和Data Flash的区别

顾名思义，CFlash一般用于存储代码，DFlash一般用于存储数据。CPU指令可以从CFlash，LRAM，CRAM中取（运行程序），但是不能从DFlash中取。

DFlash起到片内EEPROM的作用，一般用来存储一些下电需要保存的Flag。

2.4 Flash的读写

2.4.1 Code Flash和Data Flash的最小编程单元

图3：Flash的读写单元

Code Flash最小的编程单元是512字节，Code Flash一般用来存储代码，Code Flash可以运行代码（其实就是从Code Flash中取指令）。

Data Flash最小的编程单元是4字节，Data Flash一般用来存储非易失数据，Data Flash不可以运行代码。

2.4.2 Flash的擦写驱动

Flash的擦写驱动不允许出现在量产的产品软件当中，升级时通过UDS升级协议存储到ECU RAM当中，完成升级后RAM被重新初始化，Flash擦写驱动被清楚，防止产品软件被异常擦除。

RH850-U2A16的Flash驱动需要通过读写Flash控制及状态寄存器，发送FACI（Flash Application Command Interface）命令来实现。

Note: RH850-U2A16的Flash驱动的具体编写请关注本公众号的后续文章！

图4：FACI编程命令

图4：FACI块擦除流程图

3.总结

项目开发初期，就会对项目使用Memroy进行内存划分（Memroy Layout），包括Bootloader存储区，APP代码存储区，标定数据区，栈区等。这些逻辑逻辑区的物理载体就是芯片的RAM和Flash，所以熟悉一款芯片的RAM和Flash对于底层开发的工程师来说也非常的重要。