飞腾CPU访问16MB以上容量FLASH的方法

本文适用与飞腾服务器平台CPU。在飞腾FT-2000+/64平台上验证可用。

1. 默认情况下，无法访问大于16MB空间的原因。

飞腾CPU的SPI控制器支持多个片选，读取数据的时候，CPU会按照设置的每个片选的地址空间，来自动切换片选。
所以，需要先设置好每个片选的地址范围，防止访问的时候自动切换到其他片选。
查看软件编程手册，发现有两个相关的寄存器，默认情况下，每个片选容量设置为16MB，自然无法访问大于16MB的内容。
16MB起始的地址为0x1000000，超过3字节，而一般SPI接口、flash默认使用3字节模式。所以需要配置字节模式为4字节模式。
以Winbond的32MB flash W25Q256FV为例，默认情况下为3字节模式。可以通过命令方式切换到4字节模式，或者使用Extended Address Register 访问超出16MB的内容。

飞腾CPU默认情况下也使用的3字节访问方式：

2. 解决办法

Flash配置为四字节访问模式。不同型号的flash支持方式可能不同。
W25Q256FV 支持三种方式，切换到4字节模式、使用extend 寄存器、使用4字节读写命令直接访问32bit的地址数据。
Spansion的S25FL512S通过配置Bank Address Register来进行进行支持4字节模式或使用extend寄存器。
SPI控制器使用4字节访问命令进行访问。
飞腾CPU SPI接口支持地址映射方式访问与端口方式访问两种模式。
实际测试中，地址映射方式访问时，直接发送4read(13)命令的方式访问即可。不需要特意先配置flash为4字节模式。
端口访问方式也可以直接使用4字节读写命令。

而想验证是否一定需要切换flash到4字节模式时，读取flash的状态寄存器（Status Register-3），不知是否操作方式有问题，发现没有读出正确的值。暂时没有逻辑分析仪，无法抓取波形进行分析。所以flash是否需要主动切换到4字节模式，或是4字节读写时会自动切换，这个地方有待继续验证。

3. 验证过程

地址映射方式

配置CPU SPI配置寄存器，cmd_mode，addr_mode为四字节模式。
配置 Flash 容量设置寄存器，设置每个片选的容量为所需大小，如设置为1，配置为32MB。
配置CS1~CS3 起始地址配置寄存器，避免与CS0地址重叠。如CS1启示地址配置为0x2，那么默认起始地址为32MB之后。

FT-2000+/64平台 U-BOOT命令行下操作示例：

端口访问方式
读步骤：

命令端口寄存器bit[15:8]填入命令4read(0x13)， bit [6]填1，带地址访问，bit[5]填1，使用4字节地址方式，bit[3:0]填入4，读写4字节。
地址端口寄存器填入访问的地址，如0x1000004
读取低位数据寄存器得到数据

u-boot操作示例：

读取到的0x1000004地址处的值与测试文件相同。

写步骤：

擦除对于地址的数据。
发送Write Enable命令。（方法为写步骤的3，替换命令为0x6，然后读一次低位数据寄存器触发）
命令端口寄存器bit[15:8]填入命令4write(0x12)， bit [6]填1，带地址访问，bit[5]填1，使用4字节地址方式，bit[3:0]填入4，写4字节。
地址端口寄存器填入要写的地址，如0x1000004
高位/低位数据寄存器填入要写入的数据
写示例：
下图中三个框依次为：发送Write Enable命令，写数据0到0x100004，读数据确认是否写为0。

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