串行闪存控制器(SPIFLASH)

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1、简介

CI14LP芯片通过DTRC（Dedicated SPI Flash Controller，专用串行闪存控制器）控制器访问外挂SPI FLASH。代码与数据存储在外部SPI FLASH中，CPU通过XIP（Execute In Place，就地执行）方式直接从FLASH取指运行。

DTRC控制器特性：

• 支持Standard SPI（单线）、Dual SPI（双线）、Quad SPI（四线）以及DTR（Double Transfer Rate，双倍速率）读模式
• 支持FLASH时钟模式配置（同频模式/2分频模式）
• 支持XIP映射执行模式
• 支持FLASH唯一ID、JEDEC ID读取，安全寄存器读写，状态寄存器读写，整体/分区擦写保护、复位、低功耗（powerdown）等完整命令集

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2、API

函数名	描述
flash_init	DTRC控制器初始化（时钟模式配置）
flash_xipconfig	XIP模式配置（使能FLASH映射执行）
flash_read	读取FLASH数据（buf、地址、长度）
flash_dtr_read	DTR（双倍速率）方式读取FLASH数据
flash_read_page	按页读取（可选DTR标志）
flash_write	向FLASH写入数据（页编程）
flash_erase	擦除FLASH指定区域（自动选择4K/32K/64K擦除命令）
flash_quad_mode	使能FLASH四线（Quad）模式
flash_protect	FLASH读写保护使能/关闭
flash_reset	复位FLASH器件
flash_powerdown	FLASH进入掉电（低功耗）模式
flash_release_powerdown	唤醒（释放掉电）FLASH器件
flash_read_unique_id	读取FLASH唯一ID
flash_read_jedec_id	读取FLASH JEDEC ID
flash_read_status_register	读取FLASH状态寄存器½/3
flash_erase_security_reg	擦除安全寄存器（½/3）
flash_write_security_reg	写安全寄存器
flash_read_security_reg	读安全寄存器

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3、FLASH命令定义

驱动内置的标准FLASH命令（flash_cmd_code_t）：

命令	值	说明
FLASH_CMD_CODE_WRITE_ENABLE	0x06	写使能
FLASH_CMD_CODE_READSTATUSREG½/3	0x05/0x35/0x15	读状态寄存器½/3
FLASH_CMD_CODE_SECTORERASE4K	0x20	4K扇区擦除
FLASH_CMD_CODE_BLOCKERASE32K	0x52	32K块擦除
FLASH_CMD_CODE_BLOCKERASE64K	0xd8	64K块擦除
FLASH_CMD_CODE_CHIPERASE	0xc7	整片擦除
FLASH_CMD_CODE_PAGEPROGRAM	0x02	页编程
FLASH_CMD_CODE_QUADINPUTPAGEPROGRAM	0x32	四线输入页编程
FLASH_CMD_CODE_READDATA	0x03	读数据
FLASH_CMD_CODE_FASTREAD	0x0b	快速读
FLASH_CMD_CODE_FASTREADDUALOUTPUT	0x3b	双线输出快速读
FLASH_CMD_CODE_FASTREADQUADOUTPUT	0x6b	四线输出快速读
FLASH_CMD_CODE_FASTREADQUADIO	0xeb	四线IO快速读
FLASH_CMD_CODE_FASTREADDTR	0x0d	DTR快速读
FLASH_CMD_CODE_FASTREADDTRQUADOUTPUT	0xed	四线输出DTR快速读
FLASH_CMD_CODE_POWERDOWN	0xb9	掉电
FLASH_CMD_CODE_RELEASEPOWERDOWN	0xab	释放掉电
FLASH_CMD_CODE_ENABLERESET / RESET	0x66/0x99	使能复位/复位器件
FLASH_CMD_CODE_READ_UNIQUE_ID	0x4b	读唯一ID
FLASH_CMD_CODE_ERASE/WRITE/READ_SECURITY_REG	0x44/0x42/0x48	安全寄存器擦/写/读
FLASH_CMD_CODE_ENABLE_QPI / DISABLE_QPI	0x38/0xFF	QPI模式使能/退出

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4、关键类型

类型	说明
dtrc_base_t	控制器选择：DTRC（HAL_DTRC_BASE）
flash_clk_mode_t	FLASH时钟模式：FLASH_CLK_MODE_SAME_AS_IPCORE（同频，flash频率和主频一样）、FLASH_CLK_MODE_DIV_2（2分频，默认）
flash_security_reg_t	安全寄存器编号：FLASH_SECURITY_REG½/3
flash_cmd_code_t	标准FLASH命令码（见上表）

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5、示例

1) 以下代码在系统初始化中完成FLASH初始化与XIP配置（SDK启动流程默认完成）：

#include "ci14lp_flash.h"

void flash_init_demo(void)
{
    //初始化DTRC控制器，FLASH时钟采用默认2分频模式
    flash_init(DTRC, FLASH_CLK_MODE_DIV_2);

    //配置XIP模式，使代码可以直接在FLASH中运行
    flash_xipconfig(DTRC);
}

2) 以下代码读取FLASH JEDEC ID并读写用户数据区：

#include "ci14lp_flash.h"

uint8_t jedec_id[3] = {0};
uint8_t write_buf[16] = {0};
uint8_t read_buf[16] = {0};

void flash_rw_demo(void)
{
    //读取JEDEC ID（厂商ID、存储类型、容量）
    flash_read_jedec_id(DTRC, jedec_id);
    mprintf("flash jedec id: 0x%x 0x%x 0x%x\n",
            jedec_id[0], jedec_id[1], jedec_id[2]);

    //写入数据前先擦除对应的4K扇区
    flash_erase(DTRC, 0x7F0000, 4096);

    //写入16字节数据
    flash_write(DTRC, 0x7F0000, (uint32_t)write_buf, 16);

    //读回数据校验
    flash_read(DTRC, read_buf, 0x7F0000, 16);
}

3) 以下代码使FLASH进入低功耗状态（适合低功耗应用场景）：

#include "ci14lp_flash.h"

void flash_power_demo(void)
{
    flash_powerdown(DTRC);          //进入掉电模式
    //...执行其他低功耗操作...
    flash_release_powerdown(DTRC);  //唤醒FLASH
}

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6、其它

• FLASH写入前必须先擦除，擦除的最小单位为4K扇区；flash_erase 会根据擦除长度自动选择4K/32K/64K擦除命令。
• 页编程单次最多写入一页（一般256字节），跨页写入需分多次调用 flash_write。
• flash_protect 打开后FLASH处于写保护状态，可防止误擦写固件区；需要写入时先关闭保护。
• XIP模式下读代码区域无需额外配置，直接通过CPU指令访问即可；flash_erase/write 操作期间XIP取指会暂停（驱动内部通过回调/RAM执行的方式规避），长擦写期间注意实时性影响。
• FLASH分区分配参见存储API-FLASH分区表；基于FLASH的KV数据存取参见存储API-NVDATA管理。

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7、API 参考

本模块接口声明于 driver\ci14lp_chip_driver\inc\ci14lp_flash.h，实现位于 driver\ci14lp_chip_driver\src\ci14lp_flash.c。