STM32的Flash

STM32中存储区分为:随机存取存储器RAM只读存储器ROM。 
其中:

  • RAM为常说的内存,比如手机的2G内存4G内存等,就是程序跑起来的时候所占用的存储空间,特点是掉电数据丢失
  • ROM为常说的硬盘,比如手机的64G和128G等,可以简单的理解为硬盘的存储空间,特点是掉电数据不丢失,所以又叫“非易失性存储器件”。 
    • ROM又包含:EEPROM和flash。

画个嵌入式产品存储器件的思维导图如下(如有什么地方不对,恳请大神们进行指正): 
嵌入式设备存储器件思维导图

作为ROM的一份子,flash的特点自然是掉电数据不丢失。但是,flash在STM32中比较重要,程序也是保存在这个地方,所以轻易不让用户进行随意的读写,以避免不必要的问题。

而这篇博客就先简单记录一下flash的访问流程和方法(读和写),具体原理以后理解深刻了再做补充。

1、STM32 FLASH操作流程

Flash操作已经属于嵌入式设备中很底层的操作了,直接对地址进行存取,简单描述,Flash操作大致需要以下流程:

  • 1、确定要写入Flash的首地址(稍后介绍确定地址的方法)
  • 2、解锁Flash
  • 3、对Flash进行操作(写入数据)
  • 4、对Flash重新上锁

1.1 如何查找并选定要写入Flash十六进制地址值的方法

要想选定安全的Flash地址进行读写,可以根据自己的STM32 MCU型号,查找数据手册,确定FLASH的地址区段,因为起始段会存储代码,所以一定要避开起始段,以避免数据错误。(我一般是根据Flash大小计算Flash的最末尾地址,往前推一段地址空间,在这里一般不会对代码中的数据产生覆盖等影响)

我此次操作Flash使用的MCU是STM32103C8T6,所以以该型号MCU为例进行描述:

  • 在数据手册中,可以看到STM32103C8T6的flash起始地址是0x0800 0000(如下图所示),而STM32103C8T6的Flash大小为64K,可以计算出STM32103C8T6的Flash地址范围是:0x0800 0000——0x0800 FFFF(计算方法参考另一篇博客:STM32内存大小与地址的对应关系以及计算方法)。这里选取0x0800 F000作为读写操作的起始地址,对于C8T6这款MCU,操作这个起始地址应该算是很安全的范围了。 
    STM32103C8T6 Flash地址

2、Flash基本知识点

2.1 Flash容量

Flash根据容量大小可以分为以下三种:

  • 1、小容量产品:Flash大小为1-32KB(STM32F10X_LD)
  • 2、中容量产品:Flash大小为64-128KB(STM32F10X_MD)
  • 3、大容量产品:Flash大小为256KB以上(STM32F10X_HD)

2.2 ST库对Flash操作的支持

ST库中对Flash操作主要提供了以下几类操作API函数:

  • 1、Flash解锁、锁定函数 
    • void FLASH_Unlock(void);//解锁函数:在对Flash操作之前必须解锁
    • void FLASH_Lock(void);//锁定函数:同理,操作完Flash之后必须重新上锁
  • 2、Flash写操作函数 
    • FLASH_Status FLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data);//32位字写入函数
    • FLASH_Status FLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data);//16位半字写入函数
    • FLASH_Status FLASH_ProgramOptionByteData(uint32_t Address, uint8_t Data);//用户选择字节写入函数 
      注:这里需要说明,32 位字节写入实际上是写入的两次 16 位数据,写完第一次后地址+2,这与我们前面讲解的 STM32 闪存的编程每次必须写入 16 位并不矛盾。写入 8位实际也是占用的两个地址了,跟写入 16 位基本上没啥区别。
  • 3、Flash擦除函数 
    • FLASH_Status FLASH_ErasePage(uint32_t Page_Address);
    • FLASH_Status FLASH_EraseAllPages(void);
    • FLASH_Status FLASH_EraseOptionBytes(void);
  • 4、获取Flash状态 
    • FLASH_Status FLASH_GetStatus(void); 
      获取Flash状态函数,主要是为了获取Flash的状态,以便于根据状态对Flash进行操作。该函数返回值是通过枚举类型定义的,在代码中可以看到FLASH_Status类型定义如下(具体含义看注释即可):
    •                                                  typedef enum 
                                                       { 
                                                          FLASH_BUSY = 1,        //忙 
                                                          FLASH_ERROR_PG,      //编程错误 
                                                          FLASH_ERROR_WRP,   //写保护错误 
                                                          FLASH_COMPLETE,      //操作完成 
                                                          FLASH_TIMEOUT         //操作超时 
                                                        }FLASH_Status;
  • 5、等待操作完成函数 
    • FLASH_Status FLASH_WaitForLastOperation(uint32_t Timeout); 
      注: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。所以在每次操作之前,我们都要等待上一次操作完成这次操作才能开始。

3、OK,上干货,上代码

根据ST库提供的上述函数,我们可以自己编写Flash的读写操作代码如下:

3.1 先定义一个Flash操作的起始地址宏定义Flash状态指示标志位

#define STARTADDR 0x0800F000 //STM32F103C8T6适用

volatile FLASH_Status FLASHStatus = FLASH_BUSY; //Flash操作状态变量

 

3.2 编写各个读写函数

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Name:        WriteFlashOneWord
//
// Function:    向内部Flash写入32位数据
//
// Input:       WriteAddress:数据要写入的目标地址(偏移地址)
//              WriteData:   写入的数据
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void WriteFlashOneWord(uint32_t WriteAddress, uint32_t WriteData)
{   
    FLASH_UnlockBank1();
    FLASH_ClearFlag(FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_PGERR | FLASH_FLAG_WRPRTERR);

    FLASHStatus = 1;    //清空状态指示标志位
    FLASHStatus = FLASH_ErasePage(STARTADDR);  
    if(FLASHStatus == FLASH_COMPLETE)   
    {  
        FLASHStatus = 1;    //清空状态指示标志位
        FLASHStatus = FLASH_ProgramWord(STARTADDR+WriteAddress, WriteData); //flash.c 中API函数
    }

    FLASHStatus = 1;    //清空状态指示标志位
    FLASH_LockBank1();    
}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Name:        WriteFlashData
//
// Function:    向内部Flash写入数据
//
// Input:       WriteAddress:数据要写入的目标地址(偏移地址)
//              data[]:      写入的数据首地址
//              num:         写入数据的个数
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void WriteFlashData(uint32_t WriteAddress, uint8_t data[], uint32_t num)
{
    uint32_t i = 0;
    uint16_t temp = 0;

    FLASH_UnlockBank1();    //解锁flash
    FLASH_ClearFlag(FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_PGERR | FLASH_FLAG_WRPRTERR); 

    FLASHStatus = 1;        //清空状态指示标志位
    FLASHStatus = FLASH_ErasePage(STARTADDR);//擦除整页
    if(FLASHStatus == FLASH_COMPLETE)//flash操作完成
    {
        FLASHStatus = 1;    //清空状态指示标志位
        for(i=0; i<num; i++)
        {
            temp = (uint16_t)data[i];
            FLASHStatus = FLASH_ProgramHalfWord(STARTADDR+WriteAddress+i*2, temp);//写入数据
        }
    }

    FLASHStatus = 1;    //清空状态指示标志位

    FLASH_LockBank1();  //锁定flash
} 

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Name:        ReadFlashNBtye
//
// Function:    从内部Flash读取N字节数据
//
// Input:       ReadAddress:数据地址(偏移地址)
//              ReadBuf:读取到的数据存放位置指针
//              ReadNum:读取字节个数
//
// Output:      读取的字节数
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
int ReadFlashNBtye(uint32_t ReadAddress, uint8_t *ReadBuf, int32_t ReadNum)
{   
    int DataNum = 0;

    ReadAddress = (uint32_t)STARTADDR + ReadAddress;  
    while(DataNum < ReadNum)   
    {        
        *(ReadBuf + DataNum) = *(__IO uint8_t*) ReadAddress++;  
        DataNum++;     
    }

    return DataNum;    
}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Name:        ReadFlashData
//
// Function:    从内部Flash读取num字节数据
//
// Input:       ReadAddress:数据地址(偏移地址)
//              dest_Data:  读取到的数据存放位置指针
//              num:        读取字节个数
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void ReadFlashData(uint32_t ReadAddress, uint8_t *dest_Data, uint32_t num)
{
    int i = 0;
    ReadAddress = (uint32_t)STARTADDR + ReadAddress; 
    while(i < num) 
    {
        *(dest_Data+i) = *(__IO uint16_t*) ReadAddress;
        ReadAddress += 2;

        i++;
    }
}

来源:https://blog.csdn.net/Ace_Shiyuan/article/details/78196648
posted @ 2018-08-15 18:21  小时候挺菜  阅读(1208)  评论(0编辑  收藏  举报