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第71章 STM32H7的內部Flash應用之模擬EEPROM
本章節爲大家講解STM32H7的內部Flash模擬EEPROM，主要應用到板子沒有外置EERPOM的場合，而且H7的內部Flash比較大，可以開闢一個扇區用於模擬EEPROM。
目錄
第71章 STM32H7的內部Flash應用之模擬EEPROM
71.3 模擬EEPROM板級支持包（bsp_cpu_flash.c）
71.1 初學者重要提示
- 學習本章節前，務必優先學習第70章。
- 使用內部Flash模擬EEPROM，務必告訴編譯要使用的存儲空間，防止這個空間存入了程序。
- STM32H7的Flash編程時，務必保證要編程的地址是32字節對齊的，即此地址對32求餘爲0。並且編程的數據必須32字節整數倍。
- STM32H743XI有兩個獨立的BANK，一個BANK的編程和擦除操作對另一個BANK沒有任何影響。但是用戶應用程序和要擦寫的Flash扇區在同一個BANK，在執行擦寫操作時，應用應用程序將停止運行，包括中斷服務程序。
- 使用內部Flash模擬EEPROM要做到先擦除後使用。
71.2 模擬EEPROM驅動設計
這裏重點把內部Flash的讀取，編程和擦除做個說明。
71.2.1 內部Flash擦除的實現
內部Flash的擦除思路如下：
- 第1步，獲取擦除地址所處的扇區。
- 第2步，調用函數HAL_FLASH_Unlock解鎖。
- 第3步，調用函數HAL_FLASHEx_Erase擦除一個扇區。
- 第4步，調用函數HAL_FLASH_Lock上鎖。
按照這個思路，程序實現如下：
1. /*
2. ******************************************************************************************************
3. * 函 數 名: bsp_EraseCpuFlash
4. * 功能說明: 擦除CPU FLASH一個扇區 （128KB)
5. * 形 參: _ulFlashAddr : Flash地址
6. * 返 回 值: 0 成功， 1 失敗
7. * HAL_OK = 0x00,
8. * HAL_ERROR = 0x01,
9. * HAL_BUSY = 0x02,
10. * HAL_TIMEOUT = 0x03
11. *
12. ******************************************************************************************************
13. */
14. uint8_t bsp_EraseCpuFlash(uint32_t _ulFlashAddr)
15. {
16. uint32_t FirstSector = 0, NbOfSectors = 0;
17. FLASH_EraseInitTypeDef EraseInitStruct;
18. uint32_t SECTORError = 0;
19. uint8_t re;
20.
21. /* 解鎖 */
22. HAL_FLASH_Unlock();
23.
24. /* 獲取此地址所在的扇區 */
25. FirstSector = bsp_GetSector(_ulFlashAddr);
26.
27. /* 固定1個扇區 */
28. NbOfSectors = 1;
29.
30. /* 擦除扇區配置 */
31. EraseInitStruct.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_SECTORS;
32. EraseInitStruct.VoltageRange = FLASH_VOLTAGE_RANGE_3;
33.
34. if (_ulFlashAddr >= ADDR_FLASH_SECTOR_0_BANK2)
35. {
36. EraseInitStruct.Banks = FLASH_BANK_2;
37. }
38. else
39. {
40. EraseInitStruct.Banks = FLASH_BANK_1;
41. }
42.
43. EraseInitStruct.Sector = FirstSector;
44. EraseInitStruct.NbSectors = NbOfSectors;
45.
46. /* 扇區擦除 */
47. re = HAL_FLASHEx_Erase(&EraseInitStruct, &SECTORError);
48.
49. /* 擦除完畢後，上鎖 */
50. HAL_FLASH_Lock();
51.
52. return re;
53. }
這裏將此程序設計的關鍵點爲大家做個說明：
- 第25行函數是通過函數bsp_GetSector獲取要擦除地址所處的扇區。這個函數的實現比較簡單，代碼如下：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 數 名: bsp_GetSector
* 功能說明: 根據地址計算扇區首地址
* 形 參: 無
* 返 回 值: 扇區號（0-7)
*********************************************************************************************************
*/
uint32_t bsp_GetSector(uint32_t Address)
{
uint32_t sector = 0;
if (((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_1_BANK1) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_0_BANK1)) || \
((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_1_BANK2) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_0_BANK2)))
{
sector = FLASH_SECTOR_0;
}
else if (((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_2_BANK1) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_1_BANK1)) || \
((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_2_BANK2) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_1_BANK2)))
{
sector = FLASH_SECTOR_1;
}
else if (((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_3_BANK1) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_2_BANK1)) || \
((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_3_BANK2) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_2_BANK2)))
{
sector = FLASH_SECTOR_2;
}
else if (((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_4_BANK1) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_3_BANK1)) || \
((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_4_BANK2) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_3_BANK2)))
{
sector = FLASH_SECTOR_3;
}
else if (((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_5_BANK1) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_4_BANK1)) || \
((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_5_BANK2) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_4_BANK2)))
{
sector = FLASH_SECTOR_4;
}
else if (((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_6_BANK1) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_5_BANK1)) || \
((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_6_BANK2) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_5_BANK2)))
{
sector = FLASH_SECTOR_5;
}
else if (((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_7_BANK1) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_6_BANK1)) || \
((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_7_BANK2) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_6_BANK2)))
{
sector = FLASH_SECTOR_6;
}
else if (((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_0_BANK2) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_7_BANK1)) || \
((Address < CPU_FLASH_END_ADDR) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_7_BANK2)))
{
sector = FLASH_SECTOR_7;
}
else
{
sector = FLASH_SECTOR_7;
}
return sector;
}
由於STM32H7的BANK1和BANK2是獨立的，都有8個扇區，所以程序裏面只需返回要擦除地址所處的扇區號即可。
- 第47行的擦除函數HAL_FLASHEx_Erase在第70章的4.4小節有說明。
71.2.2 內部Flash編程的實現
內部Flash的編程思路如下：
- 第1步，判斷是否要編寫數據進去，如果數據已經在內部Flash裏面。
- 第2步，調用函數HAL_FLASH_Unlock解鎖。
- 第3步，調用函數HAL_FLASH_Program對內部Flash編程數據。
- 第4步，調用函數HAL_FLASH_Lock上鎖。
按照這個思路，程序實現如下：
1. /*
2. ******************************************************************************************************
3. * 函 數 名: bsp_WriteCpuFlash
4. * 功能說明: 寫數據到CPU 內部Flash。 必須按32字節整數倍寫。不支持跨扇區。扇區大小128KB. \
5. * 寫之前需要擦除扇區. 長度不是32字節整數倍時，最後幾個字節末尾補0寫入.
6. * 形 參: _ulFlashAddr : Flash地址
7. * _ucpSrc : 數據緩衝區
8. * _ulSize : 數據大小（單位是字節, 必須是32字節整數倍）
9. * 返 回 值: 0-成功，1-數據長度或地址溢出，2-寫Flash出錯(估計Flash壽命到)
10. ******************************************************************************************************
11. */
12. uint8_t bsp_WriteCpuFlash(uint32_t _ulFlashAddr, uint8_t *_ucpSrc, uint32_t _ulSize)
13. {
14. uint32_t i;
15. uint8_t ucRet;
16.
17. /* 如果偏移地址超過芯片容量，則不改寫輸出緩衝區 */
18. if (_ulFlashAddr + _ulSize > CPU_FLASH_BASE_ADDR + CPU_FLASH_SIZE)
19. {
20. return 1;
21. }
22.
23. /* 長度爲0時不繼續操作 */
24. if (_ulSize == 0)
25. {
26. return 0;
27. }
28.
29. ucRet = bsp_CmpCpuFlash(_ulFlashAddr, _ucpSrc, _ulSize);
30.
31. if (ucRet == FLASH_IS_EQU)
32. {
33. return 0;
34. }
35.
36. __set_PRIMASK(1); /* 關中斷 */
37.
38. /* FLASH 解鎖 */
39. HAL_FLASH_Unlock();
40.
41. for (i = 0; i < _ulSize / 32; i++)
42. {
43. uint64_t FlashWord[4];
44.
45. memcpy((char *)FlashWord, _ucpSrc, 32);
46. _ucpSrc += 32;
47.
48. if (HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_FLASHWORD, _ulFlashAddr,
49. (uint64_t)((uint32_t)FlashWord)) == HAL_OK)
50. {
51. _ulFlashAddr = _ulFlashAddr + 32; /* 遞增，操作下一個256bit */
52. }
53. else
54. {
55. goto err;
56. }
57. }
58.
59. /* 長度不是32字節整數倍 */
60. if (_ulSize % 32)
61. {
62. uint64_t FlashWord[4];
63.
64. FlashWord[0] = 0;
65. FlashWord[1] = 0;
66. FlashWord[2] = 0;
67. FlashWord[3] = 0;
68. memcpy((char *)FlashWord, _ucpSrc, _ulSize % 32);
69. if (HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_FLASHWORD, _ulFlashAddr,
70. (uint64_t)((uint32_t)FlashWord)) == HAL_OK)
71. {
72. ; // _ulFlashAddr = _ulFlashAddr + 32;
73.
74. }
75. else
76. {
77. goto err;
78. }
79. }
80.
81. /* Flash 加鎖，禁止寫Flash控制寄存器 */
82. HAL_FLASH_Lock();
83.
84. __set_PRIMASK(0); /* 開中斷 */
85.
86. return 0;
87.
88. err:
89. /* Flash 加鎖，禁止寫Flash控制寄存器 */
90. HAL_FLASH_Lock();
91.
92. __set_PRIMASK(0); /* 開中斷 */
93.
94. return 1;
95. }
關於此函數有幾個要點：
- 第1個參數必須32字節對齊，即要編程的Flash地址對32求餘爲0。
- 第3個參數必須是32字節的整數倍，長度不是32字節整數倍時，最後幾個字節補0寫入。
- 第29行，函數bsp_CmpCpuFlash放在這裏只有一個作用，判斷將要寫入的數據是否已經在內部Flash存在，如果已經存在，無需重複寫入，直接返回。
- 第36行，做了一個關中斷操作，這裏有個知識點要給大家普及下，由於H7的BANK1和BANK2是獨立的，當前正在擦除的扇區所處的BANK會停止所有在此BANK執行的程序，包含中斷也會停止執行。比如當前的應用程序都在BANK1，如果要擦除或者編程BANK2，是不會不影響BANK1裏面執行的程序。這裏安全起見加上了開關中斷。
- 第41到57行，先將32字節整數倍的數據通過函數HAL_FLASH_Program編程，此函數每次可以固定編程32字節數據。
- 第60到79行，將剩餘不足32字節的數據補0，湊齊32字節編程。
71.2.3 內部Flash讀取的實現
內部Flash數據讀取比較簡單，採用總線方式讀取，跟訪問內部RAM是一樣的。比如要讀取地址
0x08100000裏面的一個32bit變量，我們就可以：
變量 = *(uint32_t *)(0x08100000)
爲了方便起見，也專門準備了一個函數：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 數 名: bsp_ReadCpuFlash
* 功能說明: 讀取CPU Flash的內容
* 形 參: _ucpDst : 目標緩衝區
* _ulFlashAddr : 起始地址
* _ulSize : 數據大小（單位是字節）
* 返 回 值: 0=成功，1=失敗
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t bsp_ReadCpuFlash(uint32_t _ulFlashAddr, uint8_t *_ucpDst, uint32_t _ulSize)
{
uint32_t i;
if (_ulFlashAddr + _ulSize > CPU_FLASH_BASE_ADDR + CPU_FLASH_SIZE)
{
return 1;
}
/* 長度爲0時不繼續操作,否則起始地址爲奇地址會出錯 */
if (_ulSize == 0)
{
return 1;
}
for (i = 0; i < _ulSize; i++)
{
*_ucpDst++ = *(uint8_t *)_ulFlashAddr++;
}
return 0;
}
71.2.4 告訴編譯器使用的扇區（重要）
使用內部Flash模擬EEPROM切不可隨意定義一個扇區使用。因爲編譯器並不知道用戶使用了這個扇區，導致應用程序也會編程到此扇區裏面，所以就需要告訴編譯器。
告訴MDK的方法如下（0x0810 0000是H7的BANK2首地址）：
const uint8_t para_flash_area[128*1024] __attribute__((at(0x08100000)));
告訴IAR的方法如下：
#pragma location=0x08100000 const uint8_t para_flash_area[128*1024];
這裏有兩點特別注意：
- 模擬EEPROM的扇區可以定義到從第2個扇區開始的任何扇區，但不可以定義到首扇區，因爲這個扇區是默認的boot啓動地址。
- 如果應用程序不大的話，不推薦定義到末尾扇區，以MDK爲例，定義到末尾扇區後，會導致整個Flash空間都被使用，從而讓程序下載下載時間變長。
71.3 模擬EEPROM板級支持包（bsp_cpu_flash.c）
模擬EEPROM的驅動文件bsp_cpu_flash.c主要實現瞭如下幾個API供用戶調用：
- bsp_GetSector
- bsp_ReadCpuFlash
- bsp_CmpCpuFlash
- bsp_EraseCpuFlash
- bsp_WriteCpuFlash
71.3.1 函數bsp_GetSector
函數原型：
uint32_t bsp_GetSector(uint32_t Address)
函數描述：
此函數主要用於獲取給定地址所處的扇區。
函數參數：
- 第1個參數是用戶給定的地址。
- 返回值，範圍FLASH_SECTOR_0到FLASH_SECTOR_7。
71.3.2 函數bsp_ReadCpuFlash
函數原型：
uint8_t bsp_ReadCpuFlash(uint32_t _ulFlashAddr, uint8_t *_ucpDst, uint32_t _ulSize)
函數描述：
此函數用於從內部Flash讀取數據
函數參數：
- 第1個參數讀取的起始地址。
- 第2個參數是讀取數據的存儲地址
- 第3個參數是讀取數據的大小，單位字節。
- 返回值，0表示成功，1表示失敗。
71.3.3 函數bsp_CmpCpuFlash
函數原型：
uint8_t bsp_CmpCpuFlash(uint32_t _ulFlashAddr, uint8_t *_ucpBuf, uint32_t _ulSize)
函數描述：
要編程的數據是否在內部Flash已經存在。
函數參數：
- 第1個參數是內部Flash地址。
- 第2個參數是緩衝區地址。
- 第3個參數是數據大小，單位字節。
- 返回值：
FLASH_IS_EQU 0 Flash內容和待寫入的數據相等，不需要擦除和寫操作。
FLASH_REQ_WRITE 1 Flash不需要擦除，直接寫。
FLASH_REQ_ERASE 2 Flash需要先擦除,再寫。
FLASH_PARAM_ERR 3 函數參數錯誤。
71.3.4 函數bsp_EraseCpuFlash
函數原型：
uint8_t bsp_EraseCpuFlash(uint32_t _ulFlashAddr)
函數描述：
此函數用於擦除一個扇區，大小128KB
函數參數：
- 第1個參數要擦除的扇區地址，可以是此扇區範圍內的任意值，一般填扇區首地址即可。
- 返回值：
HAL_OK = 0x00
HAL_ERROR = 0x01
HAL_BUSY = 0x02
HAL_TIMEOUT = 0x03
71.3.5 函數bsp_WriteCpuFlash
函數原型：
uint8_t bsp_WriteCpuFlash(uint32_t _ulFlashAddr, uint8_t *_ucpSrc, uint32_t _ulSize)
函數描述：
此函數用於編程數據到內部Flash。
函數參數：
- 第1個參數是要編程的內部Flash地址。
- 第2個參數是數據緩衝區地址。
- 第3個參數是數據大小，單位字節。
- 返回值，0-成功，1-數據長度或地址溢出，2-寫Flash出錯(估計Flash壽命到)。
注意事項：
- 第1個參數必須32字節對齊，即要編程的Flash地址對32求餘爲0。
- 第3個參數必須是32字節的整數倍，長度不是32字節整數倍時，此函數會將幾個字節補0寫入
71.4 模擬EEPROM驅動移植和使用
模擬EEPROM移植步驟如下：
- 第1步：複製bsp_cpu_flash.c和bsp_cpu_flash.h到自己的工程目錄，並添加到工程裏面。
- 第2步：Flash驅動文件主要用到HAL庫的Flash驅動文件，簡單省事些可以添加所有HAL庫C源文件進來。
- 第3步，應用方法看本章節配套例子即可。
71.5 實驗例程設計框架
通過程序設計框架，讓大家先對配套例程有一個全面的認識，然後再理解細節，本次實驗例程的設計框架如下：
第1階段，上電啓動階段：
- 這部分在第14章進行了詳細說明。
第2階段，進入main函數：
- 第1部分，硬件初始化，主要是MPU，Cache，HAL庫，系統時鐘，滴答定時器和LED。
- 第2部分，應用程序設計部分，實現內部Flash模擬EEPROM。
71.6 實驗例程說明（MDK）
配套例子：
V7-049_內部Flash模擬EEPROM
實驗目的：
- 學習內部Flash模擬EEPROM。
實驗內容：
- 使用內部Flash模擬EEPROM，務必告訴編譯要使用的存儲空間，防止這個空間存入了程序。
- 對於同一個地址空間，僅支持一次編程(不推薦二次編程，即使是將相應bit由數值1編程0)。
- 只能對已經擦除的空間做編程，擦除1個扇區是128KB。
- H7的Flash編程時，務必保證要編程的地址是32字節對齊的，即此地址對32求餘爲0。
並且編程的數據必須32字節整數倍，函數bsp_WriteCpuFlash對字節數不夠32字節整數倍的情況自動補0。
實驗操作：
- K1鍵按下，將8bit，16bit和32bit數據寫入到內部Flash。
- K2鍵按下，將結構體數據寫入到內部Flash。
上電後串口打印的信息：
波特率 115200，數據位 8，奇偶校驗位無，停止位 1。
程序設計：
系統棧大小分配：
RAM空間用的DTCM：
硬件外設初始化
硬件外設的初始化是在 bsp.c 文件實現：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 數 名: bsp_Init
* 功能說明: 初始化所有的硬件設備。該函數配置CPU寄存器和外設的寄存器並初始化一些全局變量。只需要調用一次
* 形 參：無
* 返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
/* 配置MPU */
MPU_Config();
/* 使能L1 Cache */
CPU_CACHE_Enable();
/*
STM32H7xx HAL 庫初始化，此時系統用的還是H7自帶的64MHz，HSI時鐘:
- 調用函數HAL_InitTick，初始化滴答時鐘中斷1ms。
- 設置NVIV優先級分組爲4。
*/
HAL_Init();
/*
配置系統時鐘到400MHz
- 切換使用HSE。
- 此函數會更新全局變量SystemCoreClock，並重新配置HAL_InitTick。
*/
SystemClock_Config();
/*
Event Recorder：
- 可用於代碼執行時間測量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。
- 默認不開啓，如果要使能此選項，務必看V7開發板用戶手冊第xx章
*/
#if Enable_EventRecorder == 1
/* 初始化EventRecorder並開啓 */
EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
EventRecorderStart();
#endif
bsp_InitDWT(); /* 初始化DWT時鐘週期計數器 */
bsp_InitKey(); /* 按鍵初始化，要放在滴答定時器之前，因爲按鈕檢測是通過滴答定時器掃描 */
bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定時器 */
bsp_InitLPUart(); /* 初始化串口 */
bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC總線74HC574擴展IO. 必須在 bsp_InitLed()前執行 */
bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
bsp_InitExtSDRAM(); /* 初始化SDRAM */
}
MPU配置和Cache配置：
數據Cache和指令Cache都開啓。配置了AXI SRAM區（本例子未用到AXI SRAM）和FMC的擴展IO區。
/*
*********************************************************************************************************
* 函 數 名: MPU_Config
* 功能說明: 配置MPU
* 形 參: 無
* 返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void MPU_Config( void )
{
MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
/* 禁止 MPU */
HAL_MPU_Disable();
/* 配置AXI SRAM的MPU屬性爲Write back, Read allocate，Write allocate */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/* 配置FMC擴展IO的MPU屬性爲Device或者Strongly Ordered */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/*使能 MPU */
HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 數 名: CPU_CACHE_Enable
* 功能說明: 使能L1 Cache
* 形 參: 無
* 返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void CPU_CACHE_Enable(void)
{
/* 使能 I-Cache */
SCB_EnableICache();
/* 使能 D-Cache */
SCB_EnableDCache();
}
每10ms調用一次蜂鳴器處理：
蜂鳴器處理是在滴答定時器中斷裏面實現，每10ms執行一次檢測。
/*
*********************************************************************************************************
* 函 數 名: bsp_RunPer10ms
* 功能說明: 該函數每隔10ms被Systick中斷調用1次。詳見 bsp_timer.c的定時中斷服務程序。一些處理時間要求
* 不嚴格的任務可以放在此函數。比如：按鍵掃描、蜂鳴器鳴叫控制等。
* 形 參: 無
* 返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_RunPer10ms(void)
{
bsp_KeyScan10ms();
}
主功能：
主程序實現如下操作：
- 啓動一個自動重裝軟件定時器，每100ms翻轉一次LED2。
- K1鍵按下，將8bit，16bit和32bit數據寫入到內部Flash。
- K2鍵按下，將結構體數據寫入到內部Flash。
/*
*********************************************************************************************************
* 函 數 名: main
* 功能說明: c程序入口
* 形 參: 無
* 返 回 值: 錯誤代碼(無需處理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
uint8_t ucKeyCode; /* 按鍵代碼 */
uint8_t ucTest, *ptr8;
uint16_t uiTest, *ptr16;
uint32_t ulTest, *ptr32;
PARAM_T tPara, *paraptr;
/* 初始化數據 */
tPara.Baud485 = 0x5555AAAA;
tPara.ParamVer = 0x99;
tPara.ucBackLight = 0x7788;
tPara.ucRadioMode = 99.99f;
bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
PrintfLogo(); /* 打印例程名稱和版本等信息 */
PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */
bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 啓動1個100ms的自動重裝的定時器 */
while (1)
{
bsp_Idle(); /* 這個函數在bsp.c文件。用戶可以修改這個函數實現CPU休眠和喂狗 */
/* 判斷定時器超時時間 */
if (bsp_CheckTimer(0))
{
/* 每隔100ms 進來一次 */
bsp_LedToggle(2);
}
/* 按鍵濾波和檢測由後臺systick中斷服務程序實現，我們只需要調用bsp_GetKey讀取鍵值即可。 */
ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 讀取鍵值, 無鍵按下時返回 KEY_NONE = 0 */
if (ucKeyCode != KEY_NONE)
{
switch (ucKeyCode)
{
case KEY_DOWN_K1: /* K1鍵按下，將8bit，16bit和32bit數據寫入到內部Flash */
/*
1、對於同一個地址空間，僅支持一次編程(不推薦二次編程，即使是將相應bit由數值1編程0)。
2、只能對已經擦除的空間做編程，擦除1個扇區是128KB。
3、H7的Flash編程時，務必保證要編程的地址是32字節對齊的，即此地址對32求餘爲0。並且編
程的數據必須32字節整數倍。函數bsp_WriteCpuFlash對字節數不夠32字節整數倍的情況自動補
0。
*/
/* 擦除扇區 */
bsp_EraseCpuFlash((uint32_t)para_flash_area);
ucTest = 0xAA;
uiTest = 0x55AA;
ulTest = 0x11223344;
/* 扇區寫入數據 */
bsp_WriteCpuFlash((uint32_t)para_flash_area + 32*0, (uint8_t *)&ucTest,
sizeof(ucTest));
bsp_WriteCpuFlash((uint32_t)para_flash_area + 32*1, (uint8_t *)&uiTest,
sizeof(uiTest));
bsp_WriteCpuFlash((uint32_t)para_flash_area + 32*2, (uint8_t *)&ulTest,
sizeof(ulTest));
/* 讀出數據並打印 */
ptr8 = (uint8_t *)(para_flash_area + 32*0);
ptr16 = (uint16_t *)(para_flash_area + 32*1);
ptr32 = (uint32_t *)(para_flash_area + 32*2);
printf("寫入數據：ucTest = %x, uiTest = %x, ulTest = %x\r\n", ucTest, uiTest, ulTest);
printf("讀取數據：ptr8 = %x, ptr16 = %x, ptr32 = %x\r\n", *ptr8, *ptr16, *ptr32);
break;
case KEY_DOWN_K2: /* K2鍵按下， 將結構體數據寫入到內部Flash */
/* 擦除扇區 */
bsp_EraseCpuFlash((uint32_t)para_flash_area);
/* 扇區寫入數據 */
bsp_WriteCpuFlash((uint32_t)para_flash_area, (uint8_t *)&tPara, sizeof(tPara));
/* 讀出數據並打印 */
paraptr = (PARAM_T *)((uint32_t)para_flash_area);
printf("寫入數據：Baud485=%x, ParamVer=%x, ucBackLight=%x, ucRadioMode=%f\r\n",
tPara.Baud485,
tPara.ParamVer,
tPara.ucBackLight,
paraptr->ucRadioMode);
printf("讀取數據：Baud485=%x, ParamVer=%x, ucBackLight=%x, ucRadioMode=%f\r\n",
paraptr->Baud485,
paraptr->ParamVer,
paraptr->ucBackLight,
paraptr->ucRadioMode);
break;
default:
/* 其它的鍵值不處理 */
break;
}
}
}
}
71.7 實驗例程說明（IAR）
配套例子：
V7-049_內部Flash模擬EEPROM
實驗目的：
- 學習內部Flash模擬EEPROM。
實驗內容：
- 使用內部Flash模擬EEPROM，務必告訴編譯要使用的存儲空間，防止這個空間存入了程序。
- 對於同一個地址空間，僅支持一次編程(不推薦二次編程，即使是將相應bit由數值1編程0)。
- 只能對已經擦除的空間做編程，擦除1個扇區是128KB。
- H7的Flash編程時，務必保證要編程的地址是32字節對齊的，即此地址對32求餘爲0。
並且編程的數據必須32字節整數倍，函數bsp_WriteCpuFlash對字節數不夠32字節整數倍的情況自動補0。
實驗操作：
- K1鍵按下，將8bit，16bit和32bit數據寫入到內部Flash。
- K2鍵按下，將結構體數據寫入到內部Flash。
上電後串口打印的信息：
波特率 115200，數據位 8，奇偶校驗位無，停止位 1。
程序設計：
系統棧大小分配：
RAM空間用的DTCM：
硬件外設初始化
硬件外設的初始化是在 bsp.c 文件實現：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 數 名: bsp_Init
* 功能說明: 初始化所有的硬件設備。該函數配置CPU寄存器和外設的寄存器並初始化一些全局變量。只需要調用一次
* 形 參：無
* 返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
/* 配置MPU */
MPU_Config();
/* 使能L1 Cache */
CPU_CACHE_Enable();
/*
STM32H7xx HAL 庫初始化，此時系統用的還是H7自帶的64MHz，HSI時鐘:
- 調用函數HAL_InitTick，初始化滴答時鐘中斷1ms。
- 設置NVIV優先級分組爲4。
*/
HAL_Init();
/*
配置系統時鐘到400MHz
- 切換使用HSE。
- 此函數會更新全局變量SystemCoreClock，並重新配置HAL_InitTick。
*/
SystemClock_Config();
/*
Event Recorder：
- 可用於代碼執行時間測量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。
- 默認不開啓，如果要使能此選項，務必看V7開發板用戶手冊第xx章
*/
#if Enable_EventRecorder == 1
/* 初始化EventRecorder並開啓 */
EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
EventRecorderStart();
#endif
bsp_InitDWT(); /* 初始化DWT時鐘週期計數器 */
bsp_InitKey(); /* 按鍵初始化，要放在滴答定時器之前，因爲按鈕檢測是通過滴答定時器掃描 */
bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定時器 */
bsp_InitLPUart(); /* 初始化串口 */
bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC總線74HC574擴展IO. 必須在 bsp_InitLed()前執行 */
bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
bsp_InitExtSDRAM(); /* 初始化SDRAM */
}
MPU配置和Cache配置：
數據Cache和指令Cache都開啓。配置了AXI SRAM區（本例子未用到AXI SRAM）和FMC的擴展IO區。
/*
*********************************************************************************************************
* 函 數 名: MPU_Config
* 功能說明: 配置MPU
* 形 參: 無
* 返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void MPU_Config( void )
{
MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
/* 禁止 MPU */
HAL_MPU_Disable();
/* 配置AXI SRAM的MPU屬性爲Write back, Read allocate，Write allocate */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/* 配置FMC擴展IO的MPU屬性爲Device或者Strongly Ordered */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/*使能 MPU */
HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 數 名: CPU_CACHE_Enable
* 功能說明: 使能L1 Cache
* 形 參: 無
* 返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void CPU_CACHE_Enable(void)
{
/* 使能 I-Cache */
SCB_EnableICache();
/* 使能 D-Cache */
SCB_EnableDCache();
}
每10ms調用一次蜂鳴器處理：
蜂鳴器處理是在滴答定時器中斷裏面實現，每10ms執行一次檢測。
/*
*********************************************************************************************************
* 函 數 名: bsp_RunPer10ms
* 功能說明: 該函數每隔10ms被Systick中斷調用1次。詳見 bsp_timer.c的定時中斷服務程序。一些處理時間要求
* 不嚴格的任務可以放在此函數。比如：按鍵掃描、蜂鳴器鳴叫控制等。
* 形 參: 無
* 返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_RunPer10ms(void)
{
bsp_KeyScan10ms();
}
主功能：
主程序實現如下操作：
- 啓動一個自動重裝軟件定時器，每100ms翻轉一次LED2。
- K1鍵按下，將8bit，16bit和32bit數據寫入到內部Flash。
- K2鍵按下，將結構體數據寫入到內部Flash。
/*
*********************************************************************************************************
* 函 數 名: main
* 功能說明: c程序入口
* 形 參: 無
* 返 回 值: 錯誤代碼(無需處理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
uint8_t ucKeyCode; /* 按鍵代碼 */
uint8_t ucTest, *ptr8;
uint16_t uiTest, *ptr16;
uint32_t ulTest, *ptr32;
PARAM_T tPara, *paraptr;
/* 初始化數據 */
tPara.Baud485 = 0x5555AAAA;
tPara.ParamVer = 0x99;
tPara.ucBackLight = 0x7788;
tPara.ucRadioMode = 99.99f;
bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
PrintfLogo(); /* 打印例程名稱和版本等信息 */
PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */
bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 啓動1個100ms的自動重裝的定時器 */
while (1)
{
bsp_Idle(); /* 這個函數在bsp.c文件。用戶可以修改這個函數實現CPU休眠和喂狗 */
/* 判斷定時器超時時間 */
if (bsp_CheckTimer(0))
{
/* 每隔100ms 進來一次 */
bsp_LedToggle(2);
}
/* 按鍵濾波和檢測由後臺systick中斷服務程序實現，我們只需要調用bsp_GetKey讀取鍵值即可。 */
ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 讀取鍵值, 無鍵按下時返回 KEY_NONE = 0 */
if (ucKeyCode != KEY_NONE)
{
switch (ucKeyCode)
{
case KEY_DOWN_K1: /* K1鍵按下，將8bit，16bit和32bit數據寫入到內部Flash */
/*
1、對於同一個地址空間，僅支持一次編程(不推薦二次編程，即使是將相應bit由數值1編程0)。
2、只能對已經擦除的空間做編程，擦除1個扇區是128KB。
3、H7的Flash編程時，務必保證要編程的地址是32字節對齊的，即此地址對32求餘爲0。並且編
程的數據必須32字節整數倍。函數bsp_WriteCpuFlash對字節數不夠32字節整數倍的情況自動補
0。
*/
/* 擦除扇區 */
bsp_EraseCpuFlash((uint32_t)para_flash_area);
ucTest = 0xAA;
uiTest = 0x55AA;
ulTest = 0x11223344;
/* 扇區寫入數據 */
bsp_WriteCpuFlash((uint32_t)para_flash_area + 32*0, (uint8_t *)&ucTest,
sizeof(ucTest));
bsp_WriteCpuFlash((uint32_t)para_flash_area + 32*1, (uint8_t *)&uiTest,
sizeof(uiTest));
bsp_WriteCpuFlash((uint32_t)para_flash_area + 32*2, (uint8_t *)&ulTest,
sizeof(ulTest));
/* 讀出數據並打印 */
ptr8 = (uint8_t *)(para_flash_area + 32*0);
ptr16 = (uint16_t *)(para_flash_area + 32*1);
ptr32 = (uint32_t *)(para_flash_area + 32*2);
printf("寫入數據：ucTest = %x, uiTest = %x, ulTest = %x\r\n", ucTest, uiTest, ulTest);
printf("讀取數據：ptr8 = %x, ptr16 = %x, ptr32 = %x\r\n", *ptr8, *ptr16, *ptr32);
break;
case KEY_DOWN_K2: /* K2鍵按下， 將結構體數據寫入到內部Flash */
/* 擦除扇區 */
bsp_EraseCpuFlash((uint32_t)para_flash_area);
/* 扇區寫入數據 */
bsp_WriteCpuFlash((uint32_t)para_flash_area, (uint8_t *)&tPara, sizeof(tPara));
/* 讀出數據並打印 */
paraptr = (PARAM_T *)((uint32_t)para_flash_area);
printf("寫入數據：Baud485=%x, ParamVer=%x, ucBackLight=%x, ucRadioMode=%f\r\n",
tPara.Baud485,
tPara.ParamVer,
tPara.ucBackLight,
paraptr->ucRadioMode);
printf("讀取數據：Baud485=%x, ParamVer=%x, ucBackLight=%x, ucRadioMode=%f\r\n",
paraptr->Baud485,
paraptr->ParamVer,
paraptr->ucBackLight,
paraptr->ucRadioMode);
break;
default:
/* 其它的鍵值不處理 */
break;
}
}
}
}
71.8 總結
本章節就爲大家講解這麼多， 實際應用中的注意事項比較多，應用到項目之前務必實際測試熟悉下。