2022-01-11 03:02:50 -05:00
|
|
|
|
.. _auto-suspend:
|
2021-02-04 22:11:03 -05:00
|
|
|
|
|
2023-08-23 23:00:45 -04:00
|
|
|
|
flash 自动暂停功能
|
2021-02-04 22:11:03 -05:00
|
|
|
|
--------------------------------------
|
|
|
|
|
|
|
2023-07-05 23:15:31 -04:00
|
|
|
|
.. important::
|
2021-03-19 05:39:56 -04:00
|
|
|
|
|
2023-08-23 23:00:45 -04:00
|
|
|
|
1. 应使用支持暂停/恢复功能的 flash。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. 应使用支持自动暂停功能的 MSPI 硬件，即硬件支持自动发送暂停命令。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
如果在不支持自动暂停的 flash 上使用该功能，可能会造成严重的程序崩溃。因此，强烈建议提前阅读规格书，确保 flash 至少满足如下条件：
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. 基于当前软件的实现限制，flash 状态寄存器中的 SUS 位应当位于 SR2 bit7 或 SR bit15。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. 基于当前软件的实现限制，flash 暂停命令应为 75H，恢复命令为 7AH。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. flash 成功暂停后，除已擦除的段或块外，flash 地址中的任何内容都支持读取。也可以在此种状态下立即下达恢复命令。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. flash 从暂停模式恢复后，支持立即下达另一个暂停命令。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
启用 :ref:`CONFIG_SPI_FLASH_AUTO_SUSPEND` 后，缓存将保持启用状态，禁用该选项即可禁用缓存。SPI0 和 SPI1 之间的仲裁由硬件决定。当 SPI1 进行读取等耗时较短的操作时，CPU 和缓存将等待至 SPI1 操作完成。然而，在擦除、页面写入或状态寄存器写入等过程中，如 ``SE``、``PP`` 和 ``WRSR``，自动暂停功能将中断正在进行的 flash 操作，使 CPU 得以在有限的时间内读取缓存及 flash 中的数据。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
基于此功能，部分的代码及变量现可存放在 flash/PSRAM 中，同时仍能保证在 flash 擦除期间的正常执行，减少了 IRAM/DRAM 的消耗。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
需注意，使用此功能暂停/恢复 flash 时，会导致额外开销。在 flash 擦除期间，频繁触发中断将显著延长擦除时间。为避免这种情况，建议调整 FreeRTOS 任务优先级，仅将实时关键的任务排在擦除操作前，从而确保在合理时间内完成 flash 擦除操作。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
代码可以分为以下三类：
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. 关键代码：存放在 IRAM/DRAM 中。这类代码通常有较高的性能要求，与 cache/flash/PSRAM 相关，或者被频繁调用。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. 缓存访问的代码：存放在 flash/PSRAM 中。这类代码的性能要求较低，或者较少被调用。flash 擦除时将执行这类代码，导致一定的开销。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. 低优先级代码：存放在 flash/PSRAM 中，且在 flash 擦除期间禁止运行。这类代码的任务优先级应低于擦除操作，避免影响 flash 擦除的速度。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
关于 flash 自动暂停功能的用法和对应的响应时间延迟，请参考 :example:`system/flash_suspend` 示例。
|
2021-03-19 05:39:56 -04:00
|
|
|
|
|
2023-08-23 23:00:45 -04:00
|
|
|
|
.. note::
|
2021-03-19 05:39:56 -04:00
|
|
|
|
|
2023-08-23 23:00:45 -04:00
|
|
|
|
由于 flash 自动暂停功能极度依赖时序，其多用作为一种优化方案，而非万能解法。例如 LCD 刷新、蓝牙、Wi-Fi 等场景对实时系统要求较高、或需要频繁触发中断，所以此方案并不适用。建议参照以下步骤，选择搭配 flash 自动暂停功能使用的 ISR 类型：
|
2021-02-04 22:11:03 -05:00
|
|
|
|
|
2023-08-23 23:00:45 -04:00
|
|
|
|
.. wavedrom:: /../_static/diagrams/spi_flash/flash_auto_suspend_timing.json
|
2021-02-04 22:11:03 -05:00
|
|
|
|
|
2023-08-23 23:00:45 -04:00
|
|
|
|
需注意图中的两个关键值：
|
2021-02-04 22:11:03 -05:00
|
|
|
|
|
2023-08-23 23:00:45 -04:00
|
|
|
|
1. ISR 时间 (ISR time)：ISR 时间不能过长，需小于 ``IWDT`` 中设置的值。ISR 时间会显著增加擦除/写入操作的完成时间。
|
2021-02-04 22:11:03 -05:00
|
|
|
|
|
2023-08-23 23:00:45 -04:00
|
|
|
|
2. ISR 间隔时间 (ISR interval)：由于不能频繁触发 ISR，需格外注意 **ISR 间隔时间减去 ISR 时间后的剩余时间** （图中 b 点至 c 点的距离）。在此期间，SPI1 会发送恢复命令重新启动操作，所需准备时间 ``tsus`` 的典型值约为 **40 us**。如果在 SPI1 完成恢复操作前接收到了新的暂停命令，可能导致 CPU 饥饿，触发 ``TWDT``。
|
2021-02-04 22:11:03 -05:00
|
|
|
|
|
2023-10-18 23:37:20 -04:00
|
|
|
|
对于第 2 点中所提到的 ``tsus`` 时间可以通过翻阅 flash datasheets 查找，通常在 AC CHARACTERISTICS 章节中。用户需要保证从 datasheets 获得的 ``tsus`` 值不大于 :ref:`CONFIG_SPI_FLASH_SUSPEND_TSUS_VAL_US` 值。
|
|
|
|
|
|
|
2023-08-23 23:00:45 -04:00
|
|
|
|
此外，flash 暂停可能延迟。CPU 和缓存通过 SPI0 频繁访问 flash，且 SPI1 频繁发送暂停命令时，会导致 MSPI 数据传输效率下降。可以通过在内部使用 **锁** 来避免此种情况。当 SPI1 发送暂停命令时，SPI0 将接管内存 SPI 总线并启用锁。SPI0 完成数据传输后，在锁延迟时间结束前，都将保有对内存 SPI 总线的控制权。在此锁延迟期间，如果接收到其他 SPI0 事务，则该 SPI0 事务将正常进行，并开启新一轮锁延迟周期。如无其他 SPI0 事务，则 SPI0 释放内存总线并启动 SPI0/1 仲裁。
|
