APM32F035的片内FLASH操作驱动

2025-5-3 14:20

本帖最后由口天土立口于 2025-5-14 17:27 编辑

#技术资源# #申请原创#

APM32F035片内共有64KB的用户FLASH存储容量，而FLASH为每1KB为一页，4页为一个扇区，即有0~63共64页，0~15共16个扇区。

1.擦除FLASH

F035的片内FLASH支持页擦除功能，所以本次驱动的擦除以页为单位执行擦除操作，而操作FLASH时，需注意：频繁的中断，可能会导致FLASH的擦除出现异常，所以擦除FLASH期间，需关闭中断，擦除完成后，再打开中断，同时擦除FLASH前，需先执行解锁操作，否则擦除操作不会被执行，擦除完成后再上锁。

/*

* @brief 擦除

*

* @param addr: 擦除起始地址

* len: 擦除长度

*

* @retval 擦除长度

*

*/

uint32_t bsp_flash_erase(uint32_t addr, uint32_t len)

{

uint32_t ret_len = 0U;

uint32_t cur_len = 0;

uint32_t erase_addr = addr;

if ((addr < FMC_BASE) || (addr >= (FMC_BASE + FLASH_SIZE_MAX)) || (len == 0)) {

;

} else {

/* 解锁 */

FMC_Unlock();

__enable_irq();

do {

if ((erase_addr & (FLASH_PAGE_SIZE - 1)) != 0) {

cur_len = FLASH_PAGE_SIZE - (erase_addr & (FLASH_PAGE_SIZE - 1));

erase_addr = erase_addr & (~(FLASH_PAGE_SIZE - 1));

} else {

cur_len = FLASH_PAGE_SIZE;

}

if (FMC_ErasePage(erase_addr) != FMC_STATE_COMPLETE) {

FMC_ClearStatusFlag(FMC_FLAG_BUSY | FMC_FLAG_PE | FMC_FLAG_WPE | FMC_FLAG_OC); /* 清除异常标志，重试 */

if (FMC_ErasePage(erase_addr) != FMC_STATE_COMPLETE) {

FMC_ClearStatusFlag(FMC_FLAG_BUSY | FMC_FLAG_PE | FMC_FLAG_WPE | FMC_FLAG_OC); /* 清除异常标志 */

break;

}

erase_addr += FLASH_PAGE_SIZE;

ret_len += cur_len;

} while ((ret_len < len) && (erase_addr < (FMC_BASE + FLASH_SIZE_MAX)));

__disable_irq();

/* 上锁 */

FMC_Lock();

}

return ret_len;

}

2.写FLASH

FLASH支持16位的半字写入，所以对于单字节操作，本驱动执行先读取原有数据，再更新16bit数据写入。需注意：频繁的中断，可能会导致FLASH的擦除出现异常，所以写入FLASH期间，需关闭中断，写入完成后，再打开中断，同时写入FLASH前，需先执行解锁操作，否则写入操作不会被执行，写入完成后再上锁。另外FLASH的特性决定，写入对应的FLASH位置前，需确保对应的位置为FF，否则写入异常，因此每次写入前，先执行擦除操作即可。

/*

* @brief 写

* 需先手动调用擦除函数，确保待更新区域的字节全部为FF，才能正确执行写操作

* @param addr: 写起始地址

* buf: 写缓存

* len: 写长度

*

* @retval 写长度

*

*/

uint32_t bsp_flash_write(uint32_t addr, uint8_t *buf, uint32_t len)

{

uint32_t ret_len = 0U;

uint32_t write_len = 0U;

uint32_t write_addr = 0U;

uint16_t data = 0;

FMC_STATE_T state = FMC_STATE_COMPLETE;

if ((addr < FMC_BASE) || (addr >= (FMC_BASE + FLASH_SIZE_MAX)) || (buf == NULL) || (len == 0)) {

;

} else {

/* 解锁 */

FMC_Unlock();

__enable_irq();

/* 先处理单字节 */

if ((addr & 0x01) != 0) {

write_addr = addr & (0xFFFFFFFEU);

data = *(uint16_t *)write_addr;

data &= 0x00FF;

data += (((uint16_t)buf[0]) << 8);

if (FMC_ProgramHalfWord(write_addr, data) != FMC_STATE_COMPLETE) {

FMC_ClearStatusFlag(FMC_FLAG_BUSY | FMC_FLAG_PE | FMC_FLAG_WPE | FMC_FLAG_OC); /* 清除异常标志 */

/* 上锁 */

FMC_Lock();

__disable_irq();

return ret_len;

}

ret_len += 1;

write_addr += 2;

} else {

write_addr = addr;

}

if (ret_len >= len) {

/* 上锁 */

__disable_irq();

FMC_Lock();

return ret_len;

}

state = FMC_WaitForReady(FMC_DELAY_PROGRAM);

if (state == FMC_STATE_COMPLETE) {

/* 开启编程 */

FMC->CTRL2_B.PG = BIT_SET;

do {

/* 填充数据 */

data = 0;

if ((ret_len + 2) <= len) {

data = (((uint16_t)buf[ret_len + 1]) << 8) + buf[ret_len];

write_len = 2;

} else {

data = buf[ret_len];

write_len = 1;

}

/* 写数据 */

*(__IO uint16_t *)write_addr = data;

/* 等待编程结束 */

state = FMC_WaitForReady(FMC_DELAY_PROGRAM);

if (state != FMC_STATE_COMPLETE) {

FMC_ClearStatusFlag(FMC_FLAG_BUSY | FMC_FLAG_PE | FMC_FLAG_WPE | FMC_FLAG_OC); /* 清除异常标志 */

break;

}

write_addr += write_len;

ret_len += write_len;

} while ((ret_len < len) && (write_addr < (FMC_BASE + FLASH_SIZE_MAX)));

/* 结束编程 */

FMC->CTRL2_B.PG = BIT_RESET;

}

__disable_irq();

/* 上锁 */

FMC_Lock();

}

return ret_len;

}

3.读FLASH
读取FLASH为最简单的操作，直接拷贝对应地址的数据到缓存即可。

/*
* @brief    读
*
* @param    addr: 读起始地址
*             buf:  读缓存
*             len:  读长度
*
* @retval    读长度
*
*/
uint32_t bsp_flash_read(uint32_t addr, uint8_t *buf, uint32_t len)
{
uint32_t ret_len = 0U;

if ((addr < FMC_BASE) || (addr >= (FMC_BASE + FLASH_SIZE_MAX)) || (buf == NULL) || (len == 0)) {
      ;
} else {
      /* 计算可读取的长度 */
      if ((addr + len) > (FMC_BASE + FLASH_SIZE_MAX)) {
         ret_len = (FMC_BASE + FLASH_SIZE_MAX) - addr;
      } else {
         ret_len = len;
      }
      memcpy(buf, (uint32_t *)addr, ret_len);
}

return ret_len;
}

4.直写FLASH
直接操作，无需手动先擦除FLASH再执行写操作，而是由程序内部自动判断执行，但也有一些弊端：需消耗1个页的SRAM（F035为1KB），同时多次写小于1个页的FLASH数据，效率比较低。

/*
* @brief    直写
*             无需先手动擦除，可直接写FLASH，函数内部自动计算并执行擦除操作，
*             但函数内部每次都执行擦除，所以执行效率比较慢
* @param    addr: 直写起始地址
*             buf:  直写缓存
*             len:  直写长度
*
* @retval    直写长度
*
*/
static uint8_t flash_write_buf[FLASH_PAGE_SIZE];
uint32_t bsp_flash_write_direct(uint32_t addr, uint8_t *buf, uint32_t len)
{
uint32_t ret_len = 0U;
uint32_t cur_len = 0U;
uint32_t single_len = 0U;
uint32_t write_addr = addr;
uint32_t erase_addr = 0U;
uint16_t data = 0;
FMC_STATE_T state = FMC_STATE_COMPLETE;

if ((addr < FMC_BASE) || (addr >= (FMC_BASE + FLASH_SIZE_MAX)) || (buf == NULL) || (len == 0)) {
      ;
} else {
      /* 解锁 */
      FMC_Unlock();
      __enable_irq();

      do {
         // 起始地址非扇区对齐或写长度不足一个扇区
         if (((write_addr % FLASH_PAGE_SIZE) != 0U) || ((ret_len + FLASH_PAGE_SIZE) > len)) {
            // 获取FLASH现有数据
            erase_addr = write_addr & (~(FLASH_PAGE_SIZE - 1));
            bsp_flash_read(erase_addr, flash_write_buf, FLASH_PAGE_SIZE);
            // 计算需更新的数据长度
            cur_len = FLASH_PAGE_SIZE - (write_addr % FLASH_PAGE_SIZE);
            cur_len = ((ret_len + cur_len) > len) ? (len - ret_len) : cur_len;
            // 更改缓存数据
            memcpy(&flash_write_buf[write_addr % FLASH_PAGE_SIZE], &buf[ret_len], cur_len);
         } else {
            cur_len = FLASH_PAGE_SIZE;
            erase_addr = write_addr;
            // 更改缓存数据
            memcpy(flash_write_buf, &buf[ret_len], cur_len);
         }

         // 擦除扇区
         if (FMC_ErasePage(erase_addr) != FMC_STATE_COMPLETE) {
            FMC_ClearStatusFlag(FMC_FLAG_BUSY | FMC_FLAG_PE | FMC_FLAG_WPE | FMC_FLAG_OC);       /* 清除异常标志，重试 */
            if (FMC_ErasePage(erase_addr) != FMC_STATE_COMPLETE) {
                  FMC_ClearStatusFlag(FMC_FLAG_BUSY | FMC_FLAG_PE | FMC_FLAG_WPE | FMC_FLAG_OC);    /* 清除异常标志 */
                  break;
            }
         }

         state = FMC_WaitForReady(FMC_DELAY_PROGRAM);
         if (state == FMC_STATE_COMPLETE) {
            single_len = 0;
            /* 开启编程 */
            FMC->CTRL2_B.PG = BIT_SET;
            /* 需回写已被擦除的完整扇区 */
            do {
                  /* 填充数据 */
                  data = (((uint16_t)flash_write_buf[single_len + 1]) << 8) + flash_write_buf[single_len];
                  /* 写数据 */
                  *(__IO uint16_t *)erase_addr = data;
                  /* 等待编程结束 */
                  state = FMC_WaitForReady(FMC_DELAY_PROGRAM);
                  if (state != FMC_STATE_COMPLETE) {
                     FMC_ClearStatusFlag(FMC_FLAG_BUSY | FMC_FLAG_PE | FMC_FLAG_WPE | FMC_FLAG_OC);    /* 清除异常标志 */
                     break;
                  }
                  erase_addr += 2;
                  single_len += 2;
                  /* 真正更新数据到FLASH */
                  if (erase_addr > write_addr) {
                     /* 可能当前2个字节的高位字节才是需更新的数据起点
                     * 或后续回写的字节不是需更新的数据
                     */
                     if ((ret_len + (erase_addr - write_addr)) >= len) {
                        ret_len = len;
                     } else {
                        ret_len += (erase_addr - write_addr);
                     }
                     write_addr = erase_addr;
                  }
            } while (single_len < FLASH_PAGE_SIZE);
            /* 结束编程 */
            FMC->CTRL2_B.PG = BIT_RESET;

            if (state != FMC_STATE_COMPLETE) {
                  break;
            }
         }
      } while ((ret_len < len) && (write_addr < (FMC_BASE + FLASH_SIZE_MAX)));

      __disable_irq();
      /* 上锁 */
      FMC_Lock();
}

return ret_len;
}