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S32K1xx 系列 MCU 应用指南之 EEPROM 模块使用详解
1
S32K1xx系列MCU应用指南之EEPROM模
块使用详解
版本管理
版本
修改日期
修改内容
V1.0
2019/7/9
初始版本,包含完整应用指南内容,内部 release for team
review。
V1.1
2019/7/12
增加 SDK 中 flash 组件配置详解;优化各级标题,统一
格式;增加 6.3 节 Flex RAM 启动加载示例及说明

S32K1xx 系列 MCU 应用指南之 EEPROM 模块使用详解
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1. 介绍 ....................................................................................................................................................................................... 4
2. S32K1XX 系列 MCU 的 EEPROM 模块介绍 ................................................................................................................ 4
2.1 S32K1XX 系列 MCU EEPROM 模块功能特性............................................................................................................................. 4
2.2 P-FLASH D-FLASH 和 EEPROM 的关系 .......................................................................................................................................... 5
2.3 S32K1XX 系列 MCU EEPROM 工作原理简介 ............................................................................................................................ 5
2.4 S32K1XX 系列 MCU EEPROM 使用案例 ..................................................................................................................................... 6
2.4.1
EEPROM 和 CSEc 全部禁止................................................................................................................................................ 7
2.4.2
只使能 EEPROM ................................................................................................................................................................ 8
2.4.3
EEPROM 和 CSEc 都使能 .................................................................................................................................................... 9
2.5 S32K1XX 系列 MCU EEPROM 配置注意事项 .......................................................................................................................... 10
3. S32K1XX 系列 MCU EEPROM 使用详解 .................................................................................................................... 10
3.1 S32K1XX SDK 中 FLASH 驱动组件使用详解 ............................................................................................................................... 10
3.1.1
S32K1xx SDK 中 flash 组件配置 ...................................................................................................................................... 10
3.1.2
S32K1xx SDK 中 flash 组件的 API 说明 ........................................................................................................................ 12
3.2 S32K1XX 系列 MCU EEPROM 分区详解 ................................................................................................................................... 13
3.2.1
S32K1xx 系列 MCU EEPROM 分区命令 ....................................................................................................................... 14
3.2.1.1 分区命令参数 ..................................................................................................................................................................................... 14
3.2.1.2 分区命令使用示例 ............................................................................................................................................................................ 16
3.3 S32K1XX 系列 MCU FLEXRAM 设置详解 ................................................................................................................................... 19
3.3.1
设置 FlexRAM 功能的命令分类 ................................................................................................................................. 19
3.3.1.1 设置 FlexRAM 功能为传统 RAM.................................................................................................................................................. 20
3.3.1.2 设置 FlexRAM 功能为普通模拟 EEPROM(No quick writes) ............................................................................................. 21
3.3.1.3 设置 FlexRAM 功能为快速写入(quick writes)模式的模拟 EEPROM ............................................................................. 22
3.3.1.4 设置 FlexRAm 功能为查询 EEPROM 写入状态 ...................................................................................................................... 24
3.3.1.5 设置 FlexRAM 功能为继续完成上一次被中断的 EEPROM 快速写入操作 .................................................................. 25
3.4 S32K1XX 系列 MCU EEPROM 快速写入模式原理介绍 ....................................................................................................... 27
3.5 S32K1XX 系列 MCU EEPROM 命令错误处理 .......................................................................................................................... 28
3.6 S32K1XX 系列 MCU EEPROM ECC 错误处理 .......................................................................................................................... 29
3.7 S32K1XX 系列 MCU EEPROM 复位启动过程 .......................................................................................................................... 29
3.8 S32K1XX 系列的 MCU EEPROM 读和写操作限制 ................................................................................................................. 30
3.8.1
EEPROM 写操作限制 ........................................................................................................................................................ 30
3.8.2
EEPROM 读操作限制 ........................................................................................................................................................ 31

S32K1xx 系列 MCU 应用指南之 EEPROM 模块使用详解
3
4. S32K1XX 系列 MCU EEPROM 性能 ............................................................................................................................ 31
4.1 S32K1XX EEPROM 快速性 ............................................................................................................................................................. 31
4.2 S32K1XX EEPROM 使用寿命 ........................................................................................................................................................ 32
4.2.1
FlexMemory Endurance Calculator 介绍 ..................................................................................................................... 33
4.2.2
FlexMemory Endurance Calculator 使用示例 ............................................................................................................ 34
5. S32K1XX EEPROM 掉电检测及数据恢复 .................................................................................................................. 35
6. S32K1XX 系列 MCU EEPROM DEMO 工程 ............................................................................................................... 36
6.1 S32K1XX EEPROM 分区推荐流程及 DEMO 工程 .................................................................................................................... 37
6.2 S32K1XX EEPROM 防数据丢失推荐流程及 DEMO 工程 ....................................................................................................... 37
6.3 S32K1XX EEPROM 启动加载示例 ................................................................................................................................................ 39
7. S32K1XX 系列 MCU EEPROM 常见问题(FAQ) .......................................................................................................... 40
7.1 S32K1XX EEPROM 分区原则 ........................................................................................................................................................ 40
7.2 S32K1XX MASS ERASE 对 EEPROM 的影响 ................................................................................................................................. 40
7.3 S32K1XX 系列 MCU EEPROM 操作时间参数 ......................................................................................................................... 41
7.4 S32K1XX EEPROM STARTUP 时间测试 .......................................................................................................................................... 42
7.5 如何通过 PE MICRO 分区 EEPROM 和将一个值写入 S32K EEPROM? ........................................................................... 44
7.6 产线批量生产 FLASH 编程的方法和步骤 ................................................................................................................................. 47
8. 参考文献 ............................................................................................................................................................................ 47

S32K1xx 系列 MCU 应用指南之 EEPROM 模块使用详解
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1. 介绍
NXP 提供的 MCU 有三种方法实现 EEPROM 的功能。一个是使用真正的 EEPROM,
如 KEA64,具有 256 B EEPROM。优点是它不占用 Flash;但缺点是价格很贵。第二种方法
是使用软件实现 EEPROM 功能,如 KEA8 和 KEA128。优点是便宜;但缺点是它占用
Flash,包括用于 EEPROM 实现的额外代码和用于模拟 EEPROM 的 Flash。第三种方法是使
用固件实现 EEPROM 功能,如 S32K1xx。第三种方法的优点是不需要 Flash 存储用于
EEPROM 实现的额外代码。
本应用笔记主要介绍 S32K1xx EEPROM 功能特性和用法。 S32K1xx EEPROM 允许用户
将片上某些 Flash 全部或部分配置为模拟 EEPROM。
有关本应用笔记中提到的任何参考资料的详细信息,请参阅 S32K1xx Reference Manual
和 Datasheet。
2. S32K1xx系列MCU的 EEPROM 模块介绍
2.1 S32K1xx系列MCU EEPROM模块功能特性
S32K1xx EEPROM 具有许多的功能,包括:
• 不需要客户开发 EEPROM 的驱动软件
- 复位:EEPROM(E-Flash)记录的数据自动加载到 FlexRAM 中
- 读取:直接从 FlexRAM 中读取记录,不涉及任何的 EEPROM 读操作;读操作包
括:8bit,16bit 和 32bit
- 写入:直接将数据写入 FlexRAM 的记录中,记录的数据自动同步到 EEPROM 中;
写操作包括:8bit,16bit 和 32bit
• 利用循环均衡负载的方法:优化 EEPROM 的可靠性,提高擦写次数和使用寿命
• 支持快写模式
- 利用新的快速写入模式 – 在断电之前写入少量数据,防止重要数据的丢失。
• 已经在生产中得到证实
- 超过 150M 的用户使用 S32K1xx 系列和 Kinetis 系列 MCU EEPROM

S32K1xx 系列 MCU 应用指南之 EEPROM 模块使用详解
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2.2 P-Flash D-Flash和EEPROM的关系
如上图红框部分所示,FlexNVM 可以用作 EEPROM 备份 Flash(E-Flash)和 D-Flash;
当 CSEc 使能时,EEPROM 必须使能,同时 EEPROM 会拿出部分空间用于存储 CSEc 的
Key。此时,EEPROM 的数据只能通过 FlexRAM 进行读写访问;CSEc 的 Key 只能通过
PRAM 进行读写访问。
2.3 S32K1xx系列MCU EEPROM 工作原理简介
S32K1xx EEPROM 由 RAM 模块(FlexRAM),E-Flash 模块和 EEPROM 状态机三部分
组成。如果启用 EEPROM 功能后,FlexRAM 将成为访问 EEPROM 的内存;E-Flash 将作为
真正备份和存储 EEPROM 数据的内存。针对 S32K11x 系列 MCU 的 EEPROM 的大小只有 0K
或 2K;S32K14x 系列的 MCU 的 EEPROM 的大小只有 0K 或 4K,即这个大小对应的就是
FlexRAM 的大小。FlexRAM 地址空间是用户访问所有 EEPROM 数据的地方。当访问
EEPROM 时,EEPROM 状态机会跟踪数据并将其作为数据记录备份,存储在作为 E-flash 的
FlexNVM 的某些地址中。通过使用大块 E-flash 用于少量 EEPROM 数据的备份,可使
S32K1xx EEPROM 实现具有极高的耐用性。EEPROM 状态机使用 72 位将数据从 EEPROM
备份到 E-Flash 中。其中 32 位用于存储数据,其他 40 位是关于数据的地址,状态和奇偶校验
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