STM32学习——FLASH闪存
FLASH闪存简介
STM32F1系列的FLASH包含程序存储器、系统存储器和选项字节三个部分，通过闪存存储器接口（外设）可以对程序存储器和选项字节进行擦除和编程
读写FLASH的用途：
利用程序存储器的剩余空间来保存掉电不丢失的用户数据
通过在程序中编程（IAP）类似技术：OTA，实现程序的自我更新
在线编程（In-Circuit Programming – ICP）用于更新程序存储器的全部内容，它通过JTAG、SWD协议或系统加载程序（Bootloader）下载程序
在程序中编程（In-Application Programming – IAP）可以使用微控制器支持的任一种通信接口下载程序
相关知识：
闪存模块组织
主存储器：程序存储器，用来存放程序代码，是最主要也是容量最大的一块
信息块：分为启动程序代码和用户选择字节，启动程序代码就是系统存储器，存放的是原厂写入的Bootloader，用于串口下载。用户选择字节，也就是选项字节，存放一些独立的参数
闪存存储器接口寄存器：实际上不属于闪存，是普通的外设，这些存储器的存储介质都是SRAM
对于主存储器，进行了分页，分页是为了更好的管理闪存，擦除和写保护，都是以页为单位的，写入前必须擦除等待特性，每页的大小都是1K
FLASH基本结构
如何操作FPEC
第一步：FLASH解锁（防止误操作）
•FPEC共有三个键值：
RDPRT键 = 0x000000A5
KEY1 = 0x45670123
KEY2 = 0xCDEF89AB
•解锁：
复位后，FPEC被保护，不能写入FLASH_CR
在FLASH_KEYR先写入KEY1，再写入KEY2，解锁
错误的操作序列会在下次复位前锁死FPEC和FLASH_CR
•加锁：
设置FLASH_CR中的LOCK位锁住FPEC和FLASH_CR
使用指针访问存储器
使用指针读指定地址下的存储器：
uint16_t Data = *((__IO uint16_t *)(0x08000000));
第一步：给定要读取的存储器的地址
第二步：在地址前面加上强制类型转换，这里将变量强制转换成了uint16_t的指针类型，volatile译为易变的数据，加上的目的是防止编译器优化，可以去除无用的繁杂代码，降低代码空间，提升运行效率
第三步：指针取内容
使用指针写指定地址下的存储器：
*((__IO uint16_t *)(0x08000000)) = 0x1234;
其中：
#define __IO volatile
程序存储器全擦除
程序存储器页擦除
程序存储器编程
STM32的闪存在写入之前，会检查指定地址有没有擦除，如果没有擦除就写入，STM32就不执行写入操作，除非写入的全是0
字：word，32位数据
半字：HalfWord，16位数据
字节：Byte，8位数据
选项字节
nRDP：在写入RDP数据时，要同时在nRDP写入数据的反码
RDP：读保护配置位，写入RDPRT键（0x000000A5）后解除读保护
USER：配置硬件看门狗和进入停机/待机模式是否产生复位
Data0/1：用户可自定义使用
WRP0/1/2/3：配置写保护，每一个位对应保护4个存储页（中容量）
选项字节编程
检查FLASH_SR的BSY位，以确认没有其他正在进行的编程操作
解锁FLASH_CR的OPTWRE位
设置FLASH_CR的OPTPG位为1
写入要编程的半字到指定的地址
等待BSY位变为0
读出写入的地址并验证数据
选项字节擦除
检查FLASH_SR的BSY位，以确认没有其他正在进行的闪存操作
解锁FLASH_CR的OPTWRE位
设置FLASH_CR的OPTER位为1
设置FLASH_CR的STRT位为1
等待BSY位变为0
读出被擦除的选择字节并做验证
器件电子签名
电子签名存放在闪存存储器模块的系统存储区域，包含的芯片识别信息在出厂时编写，不可更改，使用指针读指定地址下的存储器可获取电子签名
闪存容量寄存器：
基地址：0x1FFF F7E0
大小：16位
产品唯一身份标识寄存器：
基地址： 0x1FFF F7E8
大小：96位
如果程序里有需要频繁执行，且对时间要求严格的中断函数，就要慎用内部闪存来存储用户数据
STM32 ST-LINK Uility基本使用
选项字节的读写
相关库函数
void FLASH_Unlock(void);
用来解锁
void FLASH_Lock(void);
加锁，把CR寄存器的lock位设置为1
FLASH_Status FLASH_ErasePage(uint32_t Page_Address);
闪存擦除某一页，参数给一个页的起始地址，之后指定的一页就被擦除了，返回值是这个操作的完成状态
FLASH_Status FLASH_EraseAllPages(void);
全擦除
FLASH_Status FLASH_EraseOptionBytes(void);
擦除选项字节
FLASH_Status FLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data);
FLASH_Status FLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data);
在指定地址写入字和写入半字
代码示例
读写内部FLASH
代码文件：Store.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "MyFLASH.h"
#define STORE_START_ADDRESS 0x0800FC00
#define STORE_COUNT 512
uint16_t Store_Data;
void Store_Init(void)
{
if(MyFLASH_ReadHalfWord(STORE_START_ADDRESS)!=0xA5A5)
{
MyFLASH_ErasePage(STORE_START_ADDRESS);
MyFLASH_ProgramHalfWord(STORE_START_ADDRESS,0xA5A5);
for(uint16_t i=1;i<STORE_COUNT;i++)
{
MyFLASH_ProgramHalfWord(STORE_START_ADDRESS+i*2,0x0000);
}
}
//上电的时候，把闪存的数据全部转存到数组里面
for(uint16_t i=0;i<STORE_COUNT;i++)
{
Store_Data=MyFLASH_ReadHalfWord(STORE_START_ADDRESS+i*2);
}
}
void Store_Save(void)
{
//第一步：擦除最后一页
MyFLASH_ErasePage(STORE_START_ADDRESS);
//第二步：把数组完全备份保存到闪存
for(uint16_t i=0;i<STORE_COUNT;i++)
{
MyFLASH_ProgramHalfWord(STORE_START_ADDRESS+i*2,Store_Data);
}
}
void Store_Clear(void)
{
for(uint16_t i=1;i<STORE_COUNT;i++)
{
Store_Data=0x0000;
}
Store_Save();
}
代码文件：MyFLASH.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
uint32_t MyFLASH_ReadWord(uint32_t Address)
{
return *((__IO uint32_t *)(Address));
}
uint16_t MyFLASH_ReadHalfWord(uint32_t Address)
{
return *((__IO uint16_t *)(Address));
}
uint8_t MyFLASH_ReadByte(uint32_t Address)
{
return *((__IO uint8_t *)(Address));
}
//全擦除
void MyFLASH_EraseAllPages(void)
{
//第一步：对FLASH进行解锁
FLASH_Unlock();
//第二步：直接调用库函数
FLASH_EraseAllPages();
//第三步：执行后再锁上FLASH
FLASH_Lock();
}
//页擦除,参数需要给定指定页的地址
void MyFLASH_ErasePage(uint32_t PageAddress)
{
FLASH_Unlock();
FLASH_ErasePage(PageAddress);
FLASH_Lock();
}
void MyFLASH_ProgramWord(uint32_t Address,uint32_t Data)
{
FLASH_Unlock();
FLASH_ProgramWord(Address,Data);
FLASH_Lock();
}
void MyFLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address,uint16_t Data)
{
FLASH_Unlock();
FLASH_ProgramHalfWord(Address,Data);
FLASH_Lock();
}
代码文件：main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "OLED.h"
#include "Store.h"
#include "Key.h"
uint8_t KeyNum;
int main(void)
{
OLED_Init();
Key_Init();
//第一次使用的时候，初始化闪存，然后把闪存备份的数据，加载回SRAM数组，实现SRAM数组的掉电不丢失
Store_Init();
OLED_ShowString(1,1,"Flag:");
OLED_ShowString(2,1,"Data:");
while(1)
{
KeyNum=Key_GetNum();
if(KeyNum==1)
{
Store_Data++;
Store_Data+=2;
Store_Data+=3;
Store_Data+=4;
//把SRAM数组备份到闪存
Store_Save();
}
if(KeyNum==2)
{
Store_Clear();
}
OLED_ShowHexNum(1,6,Store_Data,4);
OLED_ShowHexNum(3,1,Store_Data,4);
OLED_ShowHexNum(3,6,Store_Data,4);
OLED_ShowHexNum(4,1,Store_Data,4);
OLED_ShowHexNum(4,6,Store_Data,4);
}
}
读取芯片ID
代码文件：main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "OLED.h"
int main(void)
{
OLED_Init();
OLED_ShowString(1,1,"F_SIZE");
OLED_ShowHexNum(1,8,*((__IO uint16_t *)(0x1FFFF7E0)),4);
OLED_ShowString(2,1,"U_ID");
OLED_ShowHexNum(2,6,*((__IO uint16_t *)(0x1FFFF7E8)),4);
OLED_ShowHexNum(2,11,*((__IO uint16_t *)(0x1FFFF7E8+0x02)),4);
OLED_ShowHexNum(3,1,*((__IO uint32_t *)(0x1FFFF7E8+0x04)),8);
OLED_ShowHexNum(4,1,*((__IO uint16_t *)(0x1FFFF7E8+0x08)),8);
while(1)
{
}
}
前三个数相加，就是得到程序占用闪存的大小，后两个数相加，得到的是占用SRAM的大小
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