大家好，我是痞子衡，是正經搞技術的痞子。今天痞子衡給大家介紹的是i.MXRT系列FlexSPI驅動Flash頁程式設計執行時間。
痞子衡之前寫過一篇文章 《串行NOR Flash的頁程式設計模式對于量産效率的影響》，簡要分析了 NOR Flash 的 Page Program 指令不同模式對于整體量産時間的影響，文章僅從理論計算角度做了分析，假定了 Flash 中所有 Page 擦寫表現都是一緻的，但是每個 Page 的表現真的是完全一緻嗎？今天我們從一個客戶問題出發來探讨下這個話題：
最近有一個 i.MXRT1170 客戶回報，他們的應用程式裡 IAP 功能代碼對于 Flash 擦寫表現不穩定。他們的 IAP 代碼就是移植的 \SDK_2.10.0_MIMXRT1170-EVK\boards\evkmimxrt1170\driver_examples\flexspi\nor\polling_transfer 例程，Flash 選用得跟官方 EVK 上一樣的型号 IS25WP128-JBLE，測試代碼會把整個 Flash 的 16MB 循環擦除寫入，反複進行測試，在測試過程中發現的部分區域表現速度較慢，這個慢的定義是在部分 256 位元組（一個 Page）寫入時，寫入 API 傳回時間較長（因為是輪詢模式），但是傳回狀态是正确的。
由于客戶并沒有進一步給出 Page 寫入快慢時間分别是多少，痞子衡隻能先盲猜。既然寫入 API 傳回狀态是正确的，那說明 FlexSPI 驅動是能正常工作的，先排除闆級硬體設計問題。那麼隻剩下兩種可能：一、FlexSPI 軟體驅動執行穩定性問題；二、Flash 本身 Page 表現一緻性問題。這兩個問題都可以通過觀察統計全部 Page 的寫入時間來進一步确認。對于第二個可能性，從 Flash 手冊裡我們可以得知 Page 寫入指令的等待時間典型值是 0.2ms，最大值是 0.8ms，但這個表述并沒有明确這是針對不同 Flash 晶片而言，還是針對同一 Flash 内不同 Page 而言。
帶着上述疑問，痞子衡決定在官方 MIMXRT1170-EVK 上實測一下，我們僅需簡單改造一下 \SDK_2.10.0_MIMXRT1170-EVK\boards\evkmimxrt1170\driver_examples\flexspi\nor\polling_transfer 例程，在 flexspi_nor_polling_transfer.c 源檔案中 main() 函數裡加入計時代碼統計 flexspi_nor_flash_page_program() 函數執行時間即可，其中計時實作可用 https://github.com/JayHeng/microseconds 項目，具體用法參考 《通用微秒(microseconds)計時函數架構設計與實作》 一文。
上一節代碼中，我們把所有 Page 的寫入時間都通過序列槽列印了出來，現在需要一款序列槽波形顯示軟體，來直覺地看這 65536 個時間結果的差異。痞子衡試用了好幾款軟體：Serial Plot v0.12.0、Serial Chart V034、Serial Hunter V31，發現做得最完善的是 Serial Plot 軟體，推薦給大家：
Serial Plot 軟體源碼：https://github.com/hyOzd/serialplot Serial Plot 軟體安裝包：https://serialplot.ozderya.net/downloads/serialplot-0.12.0-win32-setup.exe
Serial Plot 軟體做得最好的地方是對序列槽接收資料格式的完善支援，既可以是 Binary（單通道位元組長度可設），也可以是 ASCII 碼（通道間隔符可設），還可以是自定義資料幀（幀頭、幀格式可設），通道數也可以任意設，基本上可以滿足大部分序列槽波形顯示需求了。
準備就緒，給闆卡通上電，将測試程式下載下傳進去跑起來，打開 Serial Plot 設定好序列槽接收參數後觀測結果，我們發現波形顯示是一條直線，即 65536 個 Page 寫入時間是穩定的，都是 271us（測試工程選擇的是 debug build），這個結果推翻了我們之前的兩個猜測，寫入 API 執行時間是穩定的，Flash 的各 Page 表現也是一緻的。後來跟客戶進一步溝通，客戶回報他們是在 ThreadX 的 LevelX 中發現的，是以看起來客戶問題和 ThreadX 系統排程有關，那就是另外一個話題了，以後再展開。
至此，i.MXRT系列FlexSPI驅動Flash頁程式設計執行時間痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪裡~~~
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衡傑(痞子衡)，目前就職于恩智浦MCU系統部門，擔任嵌入式系統應用工程師。
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