STM32掉电时存数据到FLASH
开发板：STM32F103CBT6 开发环境：keil 4
一、STM32FLASH简介
不同的STM32它的FLASH大小也是不一样的，分为大、中、小容量，容量由16K到1024K不等。这次实验用的开发板FLASH容量大小为128K。
STM32的闪存模块由：主存储器、信息块和闪存存储器接口寄存器三部分组成。
主存储器：该部分主要是用来存放代码和数据常数，被划分为128页，每页1K字节（小容量产品也是每页1K字节，大容量为每页2K字节）。主存储器的起始地址就是0X08000000， B0、B1都接GND的时候，就是从0X08000000开始运行代码的。
信息块：该部分分为2个小部分，其中启动程序代码，是用来存储ST自带的启动程序，用于串口下载代码，当B0接V3.3，B1接GND的时候，运行的就是这部分代码。用户选择字节，则一般用于配置写保护、读保护等功能。
闪存存储器接口寄存器：该部分用于控制闪存读写等，是整个闪存模块的控制机构。
对主存储器和信息块的写入由内嵌的闪存编程/擦除控制器(FPEC)管理；编程与擦除的高电压由内部产生。
在执行闪存写操作时，任何对闪存的读操作都会锁住总线，在写操作完成后读操作才能正确地进行；既在进行写或擦除操作时，不能进行代码或数据的读取操作
闪存的读取
内置闪存模块可以在通用地址空间直接寻址，任何32位数据的读操作都能访问闪存模块的内容并得到相应的数据。读接口在闪存端包含一个读控制器，还包含一个AHB接口与CPU衔接。这个接口的主要工作是产生读闪存的控制信号并预取CPU要求的指令块，预取指令块仅用于在I-Code总线上的取指操作，数据常量是通过D-Code总线访问的。这两条总线的访问目标是相同的闪存模块，访问D-Code将比预取指令优先级高。
这里要特别留意一个闪存等待时间，因为CPU运行速度比FLASH快得多，STM32F103的FLASH最快访问速度≤24Mhz，如果CPU频率超过这个速度，那么必须加入等待时间，比如我们一般使用72Mhz的主频，那么FLASH等待周期就必须设置为2，该设置通过FLASH_ACR寄存器设置。
闪存的编程和擦除
编程过程：
·检查FLASH_CR的LOCK是否解锁，如果没有则先解锁
·检查FLASH_SR寄存器的BSY位，以确认没有其他正在进行的编程操作
·设置FLASH_CR寄存器的PG位为’1’
·在指定的地址写入要编程的半字
·等待BSY位变为’0’
·读出写入的地址并验证数据
擦除过程（页擦除）
·检查FLASH_CR的LOCK是否解锁，如果没有则先解锁
·检查FLASH_SR寄存器的BSY位，以确认没有其他正在进行的闪存操作
·设置FLASH_CR寄存器的PER位为’1’
·用FLASH_AR寄存器选择要擦除的页
·设置FLASH_CR寄存器的STRT位为’1’
·等待BSY位变为’0’
·读出被擦除的页并做验证
二、软件实现
flash.c文件
#include "flash.h" #include "delay.h" #include "usart.h" /***flash解锁*****/ void STMFLASH_Unlock(void) { FLASH->KEYR=FLASH_KEY1; //写入解锁序列 FLASH->KEYR=FLASH_KEY2; } //flash上锁 void STMFLASH_Lock(void) { FLASH->CR|=1<<7; //上锁 } //得到FLASH状态 u8 STMFLASH_GetStatus(void) { u32 res; res=FLASH->SR; if(res&(1<<0))return 1; //忙 else if(res&(1<<2))return 2; //编程错误 else if(res&(1<<4))return 3; //写保护错误 return 0; //操作完成 } //等待操作完成 //time:延时长短 //返回值:状态. u8 STMFLASH_WaitDone(u16 time) { u8 res; do { res=STMFLASH_GetStatus(); if(res!=1)break; //非忙,无需等待,直接退出. Delay_us(1); time--; }while(time); if(time==0)res=0xff; //TIMEOUT return res; } //擦除页 //paddr:页地址 //返回值:执行情况 u8 STMFLASH_ErasePage(u32 paddr) { u8 res=0; res=STMFLASH_WaitDone(0X5FFF); //等待上次操作结束,>20ms if(res==0) { FLASH->CR|=1<<1; //页擦除 FLASH->AR=paddr; //设置页地址 FLASH->CR|=1<<6; //开始擦除 res=STMFLASH_WaitDone(0X5FFF); //等待操作结束,>20ms if(res!=1) //非忙 { FLASH->CR&=~(1<<1); //清除页擦除标志. } } return res; } //读出指定地址的半字(16位数据) //faddr:读地址(此地址必须为2的倍数!!) //返回值:对应数据. u16 STMFLASH_ReadHalfWord(u32 faddr) { return *(vu16*)faddr; } #if STM32_FLASH_WREN //如果使能了写 //不检查的写入 //WriteAddr:起始地址 //pBuffer:数据指针 //NumToWrite:半字(16位)数 void STMFLASH_Write_NoCheck(u32 WriteAddr,u16 *pBuffer,u16 NumToWrite) { u16 i; for(i=0;i<NumToWrite;i++) { FLASH_ProgramHalfWord(WriteAddr,pBuffer[i]); WriteAddr+=2; //地址增加2. } } //从指定地址开始写入指定长度的数据 //WriteAddr:起始地址(此地址必须为2的倍数!!) //pBuffer:数据指针 //NumToWrite:半字(16位)数(就是要写入的16位数据的个数.) #if STM32_FLASH_SIZE<256 #define STM_SECTOR_SIZE 1024 //字节 #else #define STM_SECTOR_SIZE 2048 #endif u16 STMFLASH_BUF[STM_SECTOR_SIZE/2]; //最多是2K字节 void STMFLASH_Write(u32 WriteAddr,u16 *pBuffer,u16 NumToWrite) { u32 secpos; //扇区地址 u16 secoff; //扇区内偏移地址(16位字计算) u16 secremain; //扇区内剩余地址(16位字计算) u16 i; u32 offaddr; //去掉0X08000000后的地址 if(WriteAddr<STM32_FLASH_BASE||(WriteAddr>=(STM32_FLASH_BASE+1024*STM32_FLASH_SIZE)))return;//非法地址 FLASH_Unlock(); //解锁 offaddr=WriteAddr-STM32_FLASH_BASE; //实际偏移地址. secpos=offaddr/STM_SECTOR_SIZE; //扇区地址 0~127 for STM32F103RBT6 secoff=(offaddr%STM_SECTOR_SIZE)/2; //在扇区内的偏移(2个字节为基本单位.) secremain=STM_SECTOR_SIZE/2-secoff; //扇区剩余空间大小 if(NumToWrite<=secremain)secremain=NumToWrite; //不大于该扇区范围 while(1) { STMFLASH_Read(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE,STMFLASH_BUF,STM_SECTOR_SIZE/2);//读出整个扇区的内容 for(i=0;i<secremain;i++) //校验数据 { if(STMFLASH_BUF[secoff+i]!=0XFFFF)break; //需要擦除 } if(i<secremain) //需要擦除 { FLASH_ErasePage(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE); //擦除这个扇区 for(i=0;i<secremain;i++) //复制 { STMFLASH_BUF[i+secoff]=pBuffer[i]; } STMFLASH_Write_NoCheck(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE,STMFLASH_BUF,STM_SECTOR_SIZE/2);//写入整个扇区 }else STMFLASH_Write_NoCheck(WriteAddr,pBuffer,secremain); //写已经擦除了的,直接写入扇区剩余区间. if(NumToWrite==secremain)break; //写入结束了 else //写入未结束 { secpos++; //扇区地址增1 secoff=0; //偏移位置为0 pBuffer+=secremain; //指针偏移 WriteAddr+=secremain; //写地址偏移 NumToWrite-=secremain; //字节(16位)数递减 if(NumToWrite>(STM_SECTOR_SIZE/2))secremain=STM_SECTOR_SIZE/2;//下一个扇区还是写不完 else secremain=NumToWrite; //下一个扇区可以写完了 } }; FLASH_Lock(); //上锁 } #endif //从指定地址开始读取指定长度的数据 //ReadAddr:起始地址 //pBuffer:数据指针 //NumToWrite:半字(16位)数 void STMFLASH_Read(u32 ReadAddr,u16 *pBuffer,u16 NumToRead) { u16 i; for(i=0;i<NumToRead;i++) { pBuffer[i]=STMFLASH_ReadHalfWord(ReadAddr); //读取2个字节. ReadAddr+=2; //偏移2个字节 } } ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //WriteAddr:起始地址 //WriteData:要写入的数据 void Test_Write(u32 WriteAddr,u16 WriteData) { STMFLASH_Write(WriteAddr,&WriteData,1); //写入一个字 }
flash.h文件
#ifndef __FLASH_H__ #define __FLASH_H__ #include <stm32f10x.h> #define FLASH_KEY1 0X45670123 #define FLASH_KEY2 0XCDEF89AB #define STM32_FLASH_SIZE 128 //所选STM32的FLASH容量大小(单位为K) #define STM32_FLASH_WREN 1 //使能FLASH写入(0,不使能;1,使能) ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //FLASH起始地址 #define STM32_FLASH_BASE 0x08000000 //STM32 FLASH的起始地址 void STMFLASH_Unlock(void); //解锁 void STMFLASH_Lock(void); //上锁 u8 STMFLASH_GetStatus(void); //获得状态 u8 STMFLASH_WaitDone(u16 time); //等待操作结束 u8 STMFLASH_ErasePage(u32 paddr); //擦除页 u16 STMFLASH_ReadHalfWord(u32 faddr); //读出半字 void STMFLASH_WriteLenByte(u32 WriteAddr,u32 DataToWrite,u16 Len); //指定地址开始写入指定长度的数据 u32 STMFLASH_ReadLenByte(u32 ReadAddr,u16 Len); //指定地址开始读取指定长度的数据 void STMFLASH_Write(u32 WriteAddr,u16 *pBuffer,u16 NumToWrite); //从指定地址开始写入指定长度的数据 void STMFLASH_Read(u32 ReadAddr,u16 *pBuffer,u16 NumToRead); //从指定地址开始读取指定长度的数据 //测试写入 void Test_Write(u32 WriteAddr,u16 WriteData); #endif
main.c文件
#include "flash.h" #define SIZE sizeof(TEXT_Buffer) ///数组长度 #define FLASH_SAVE_ADDR 0X08070000 //设置FLASH 保存地址(必须为偶数，且其值要大于本代码所占用FLASH的大小+0X08000000) const u8 TEXT_Buffer[]={"STM32 FLASH TEST"}; u8 datatemp[SIZE]; int main(void) { while(1) { if(掉电) { STMFLASH_Write(FLASH_SAVE_ADDR,(u16*)TEXT_Buffer,SIZE);//flash写函数 } STMFLASH_Read(FLASH_SAVE_ADDR,(u16*)datatemp,SIZE); //flash读函数 } }
以上就是flash在掉电的时候进行读写的程序，项目用到了就记录一下，方便以后查阅学习。其中的大部分代码在库函数中都能够找到参考。
