OTP - 一次性编程区域读写

本示例演示 W55MH32L 的 OTP（One-Time Programmable，一次性可编程）区域读写流程。例程通过 4 个寄存器操作函数完成上电、设时基、写一字节、断电的完整闭环，并通过串口打印 OTP_DATA0~DATA7 验证写入结果。

前置工具准备

开始本例程前，请确认以下工具已安装：

• WIZ UartTool V1.0：串口日志观察工具：点击下载

硬件连接

OTP 为芯片内部存储资源，无需任何外部引脚连接。仅需一根 Micro USB 线连接开发板 DEBUG USB 口到 PC，用于下载固件与观察串口输出。

工程结构

工程位于 SDK 内 1.SDK\ModuleDemo\OTP\，核心文件如下：

OTP/
├── USER/
│   ├── main.c            ← OTP 上电/设时基/写读/断电 + 串口重定向
│   ├── w55mh32_conf.h    ← 外设头文件集中包含
│   ├── w55mh32_it.c/h    ← 中断服务函数
│   ├── system_w55mh32.c/h← 系统初始化（时钟配置）
│   └── startup_w55mh32.s ← 启动文件
└── SYSTEM/
    └── delay/
        └── delay.c/h      ← SysTick 延时函数

步骤1：OTP 上电初始化

文件：USER/main.c | 函数：OTP_PowerOn() — 启用 SYSCFG 时钟，解锁保护寄存器，配置 LDO 启动时间。

void OTP_PowerOn(uint32_t Time)
{
    RCC->RCC_SYSCFG_CONFIG = 0x01;            /* 启用 SYSCFG 模块时钟 */
    SYSCFG->SYSCFG_LOCK = 0xAB12DFCD;         /* 写解锁密钥，解除保护 */

    if (Time > OTP_POWERON_TIME)
        OTP->OTP_LDO = Time;                  /* 用户指定的 LDO 启动时间 */
    else
        OTP->OTP_LDO = OTP_POWERON_TIME;      /* 不足最小值则强制使用最小值 */
}

三步完成：开 SYSCFG 时钟 → 写解锁密钥 0xAB12DFCD → 配置 LDO 启动时间（取入参与最小值 OTP_POWERON_TIME 的较大者），确保熔断操作时电源稳定。

步骤2：设置写入时间基准

函数：OTP_SetTime() — 以 10ns 为单位配置写入脉冲宽度，确保反熔丝击穿所需的高压施加时间。

void OTP_SetTime(uint16_t Time)
{
    OTP->OTP_10ns |= Time;   /* 以 10ns 为单位叠加写入脉冲宽度 */
}

实际调用时入参取 clocks.PCLK2_Frequency / 1000000，即按 PCLK2 周期折算出 1μs 量级的时间基准。时间过短会击穿不充分，过长会增加功耗，需按数据手册推荐值配置。

步骤3：写入一字节数据

函数：OTP_WriteByte() — 地址装载 → 触发写入 → 等待完成。地址入参由 IS_OTP_ADDRESS 宏校验合法性。

void OTP_WriteByte(uint8_t Addr, uint8_t Data)
{
    assert_param(IS_OTP_ADDRESS(Addr));   /* 地址合法性校验 */

    OTP->OTP_WR   = (Addr << 8) | Data;   /* 地址与数据拼装入 WR 寄存器 */
    OTP->OTP_CTRL = BIT(0);               /* 触发写入 */
    while (OTP->OTP_CTRL & BIT(2));       /* 等待硬件完成（bit2 清零） */
}

关键两点：OTP_WR 高 8 位为地址、低 8 位为数据；OTP_CTRL 的 bit2 为完成标志，硬件写完后自动清零，软件轮询退出。

步骤4：OTP 断电

函数：OTP_PowerOff() — 操作完成后关闭 OTP 供电，降低静态功耗并防止误写入。

void OTP_PowerOff(void)
{
    SYSCFG->SYSCFG_LOCK     = 0xAB12DFCD;  /* 再次解锁 */
    RCC->RCC_SYSCFG_CONFIG  = 0x00;        /* 关闭 SYSCFG 时钟，OTP 失电 */
}

与上电对称：再次写解锁密钥后关闭 SYSCFG 时钟，OTP 模块随即失电进入休眠。建议每次写操作完成后立即调用，避免长时间带电带来的误写风险。

步骤5：主函数逻辑

函数：main() — 初始化时钟与串口 → OTP 上电 → 设时基 → 写 0x5A 到地址 0 → 读 8 个数据寄存器打印 → 断电。

int main(void)
{
    RCC_ClocksTypeDef clocks;

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);
    delay_init();
    UART_Configuration(115200);
    RCC_GetClocksFreq(&clocks);

    printf("\n");
    printf("SYSCLK: %3.1fMhz, HCLK: %3.1fMhz, PCLK1: %3.1fMhz, "
           "PCLK2: %3.1fMhz, ADCCLK: %3.1fMhz\n",
           (float)clocks.SYSCLK_Frequency / 1000000,
           (float)clocks.HCLK_Frequency / 1000000,
           (float)clocks.PCLK1_Frequency / 1000000,
           (float)clocks.PCLK2_Frequency / 1000000,
           (float)clocks.ADCCLK_Frequency / 1000000);
    printf("OTP Write Read Test.\n");

    OTP_PowerOn(clocks.PCLK2_Frequency / 10);       /* 100ms 启动时间 */
    OTP_SetTime(clocks.PCLK2_Frequency / 1000000);  /* 1us 写入脉冲 */

    OTP_WriteByte(OTP_ADDRESS_0, 0x5A);             /* 向地址 0 写入 0x5A */

    printf("OPT Data0 : 0x%x\n", OTP->OTP_DATA0);
    printf("OPT Data1 : 0x%x\n", OTP->OTP_DATA1);
    printf("OPT Data2 : 0x%x\n", OTP->OTP_DATA2);
    printf("OPT Data3 : 0x%x\n", OTP->OTP_DATA3);
    printf("OPT Data4 : 0x%x\n", OTP->OTP_DATA4);
    printf("OPT Data5 : 0x%x\n", OTP->OTP_DATA5);
    printf("OPT Data6 : 0x%x\n", OTP->OTP_DATA6);
    printf("OPT Data7 : 0x%x\n", OTP->OTP_DATA7);

    OTP_PowerOff();
    while (1);
}

时钟频率参数动态传入 OTP_PowerOn / OTP_SetTime，确保不同主频下时间基准一致。写入完成后立即读取 OTP_DATA0~7 寄存器验证，最后断电进入死循环。

步骤6：printf 重定向

重写 fputc() 将 printf 输出重定向到 USART1，并自动在 \n 前补 \r 确保串口工具正确换行。

int fputc(int c, FILE *f)
{
    if (c == '\n')
        SER_PutChar('\r');         // 补回车，确保串口工具正确换行
    return (SER_PutChar(c));
}

int SER_PutChar(int ch)
{
    while (!USART_GetFlagStatus(USART_TEST, USART_FLAG_TC));
    USART_SendData(USART_TEST, (uint8_t)ch);
    return ch;
}

编译与下载

Keil MDK 中打开 OTP.uvprojx，F7 编译，确认 0 Error(s)。连接 DEBUG USB 口到 PC，F8 下载。下载成功后按 RESET 键启动新固件。

运行验证

打开 WIZ UartTool V1.0，选择开发板对应 COM 口，波特率 115200 / 8N1，打开串口。按 RESET 启动后，预期串口输出：

SYSCLK: 72.0Mhz, HCLK: 72.0Mhz, PCLK1: 36.0Mhz, PCLK2: 72.0Mhz, ADCCLK: 36.0Mhz
OTP Write Read Test.
OPT Data0 : 0x5a
OPT Data1 : 0x0
OPT Data2 : 0x0
OPT Data3 : 0x0
OPT Data4 : 0x0
OPT Data5 : 0x0
OPT Data6 : 0x0
OPT Data7 : 0x0

可看到 OTP_DATA0 已成功写入 0x5A，其余地址保持默认 0x0，验证 OTP 写入与读取功能正常。注意：OTP 一次性可编程，再次下载运行同一固件时 DATA0 仍为 0x5A（已固化），不会重新写入。

常见问题

总结

本文基于 W55MH32L 的 OTP 模块完成了一次性编程区域读写验证：

• OTP_PowerOn 启用 SYSCFG 时钟 + 写解锁密钥 0xAB12DFCD + 配置 LDO 启动时间，确保熔断时电源稳定
• OTP_SetTime 以 10ns 为单位设置写入脉冲宽度，按 PCLK2 频率折算为 1μs 基准
• OTP_WriteByte 通过 OTP_WR（地址+数据）+ OTP_CTRL（触发+完成标志）完成一字节写入
• OTP_PowerOff 再次解锁后关闭 SYSCFG 时钟，OTP 失电进入休眠
• 关键约束：反熔丝工艺 只能 0→1 不可逆，每个地址仅可写一次，写入前必须确认数据正确性