STM32 Flash

目录

1：Flash简介

2：嵌入式Flash特性

3：Flash 闪存的读取

4：闪存擦除

5：代码实现

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1：Flash简介

FLASH存储器是闪速存储器，它的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息。就其本质而言，Flash Memory属于EEPROM(电擦除可编程只读存储器)类型。它既有ROM的特点，又有很高的存取速度，而且易于擦除和重写， 功耗很小。

2：嵌入式Flash特性

• 对于 STM32F40x 和 STM32F41x，容量高达 1 MB；对于 STM32F42x 和 STM32F43x，容量高达 2 MB
• 128 位宽数据读取
• 字节、半字、字和双字数据写入
• 扇区擦除与全部擦除
• 低功耗模式

 STM32F40x和STM32F41x Flash 模块构成

可以看到 

1. 主存储器

该部分用来存放代码和数据常数（如const类型的数据）。分为12个扇区，前4个扇区为16KB大小，然后扇区4是64KB大小，扇区5~11是128K大小,从上图可以看出主存储器的起始地址就是0X0800 0000,B0、B1都接GND的时候，就是从0X0800 0000开始运行代码

   2.系统存储器

这个主要用来存放STM32F4的bootloader代码，此代码是出厂的时候就固化在STM32F4里面了，专门来给主存储器下载代码的。当B0接3.3V，B1接GND的时候，从该存储器启动（即进入串口下载模式）。

  3.OTP区域

即一次性可编程区域，共528字节，被分成两个部分，前面512字节（32字节为1块，分成16块），可以用来存储一些用户数据（一次性的，写完一次，永远不可以擦除！！），后面16字节，用于锁定对应块。

 4.选项字节

用于配置读保护、BOR级别、软件/硬件看门狗以及器件处于待机或停止模式下的复位。

3：Flash 闪存的读取

STM23F4的FLASH读取是很简单的。例如，我们要从地址addr，读取一个字（字节为8位，半字为16位，字为32位），可以通过如下的语句读取：

data=*(vu32*)addr;

将addr强制转换为vu32指针，然后取该指针所指向的地址的值，即得到了addr地址的值。类似的，将上面的vu32改为vu16，即可读取指定地址的一个半字。

 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。

STM32F4的闪存编程由6个32位寄存器控制，他们分别是

1. FLASH访问控制寄存器(FLASH_ACR)
2. FLASH秘钥寄存器(FLASH_KEYR)
3. FLASH选项秘钥寄存器(FLASH_OPTKEYR)
4. FLASH状态寄存器(FLASH_SR)
5. FLASH控制寄存器(FLASH_CR)
6. FLASH选项控制寄存器(FLASH_OPTCR)

其中秘钥寄存器中有两个键值KEY1=0X45670123  KEY2=0XCDEF89AB

STM32F4 Flash标准编程的步骤如下

• 检查FLASH_SR中的BSY位，确保当前未执行任何FLASH操作。
• 将FLASH_CR寄存器中的PG位置1，激活FLASH编程。
• 针对所需存储器地址（主存储器块或OTP区域内）执行数据写入操作：      

         —并行位数为x8时按字节写入（PSIZE=00）      

        —并行位数为x16时按半字写入（PSIZE=01）      

        —并行位数为x32时按字写入（PSIZE=02）      

        —并行位数为x64时按双字写入（PSIZE=03）

•  等待BSY位清零，完成一次编程。

按以上四步操作，就可以完成一次FLASH编程。不过有几点要注意：1，编程前，要确保要写入地址的FLASH已经擦除。2，要先解锁（否则不能操作FLASH_CR）。3，编程操作对OPT区域也有效，方法一模一样。

4：闪存擦除

FLASH编程的时候，要先判断所写地址是否被擦除了，STM32F4的闪存擦除分为两种

• 扇区擦除
• 整片擦除

 

扇区擦除步骤

1. 检查FLASH_CR的LOCK是否解锁，如果没有则先解锁
2. 检查FLASH_SR寄存器中的BSY 位，确保当前未执行任何FLASH操作
3. 在FLASH_CR寄存器中，将SER位置1，并从主存储块的12个扇区中选择要擦除的扇区 (SNB)
4. 将FLASH_CR寄存器中的STRT位置1，触发擦除操作 等待BSY位清零

 

整片擦除步骤

1. 检查 FLASH_SR 寄存器中的 BSY 位，以确认当前未执行任何 Flash 操作
2. 将 FLASH_CR 寄存器中的 MER 位置 1(STM32F405xx/07xx 和 STM32F415xx/17xx 器件）
3. 将 FLASH_CR 寄存器中的 MER 和 MER1 位置 1（STM32F42xxx 和 STM32F43xxx 器件）
4. 将 FLASH_CR 寄存器中的 STRT 位置 1
5. 等待 BSY 位清零

5：代码实现

讲几个重要的函数

void FLASH_Unlock(void)
{
  if((FLASH->CR & FLASH_CR_LOCK) != RESET)
  {
    /* Authorize the FLASH Registers access */
    FLASH->KEYR = FLASH_KEY1;
    FLASH->KEYR = FLASH_KEY2;
  }  
}
//解锁用的，先查询CR寄存器的位31，看是否上锁，若上锁，则再给KEYR密钥寄存器写入两个密钥值进行解锁

void FLASH_DataCacheCmd(FunctionalState NewState)
{
  /* Check the parameters */
  assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));
  
  if(NewState != DISABLE)
  {
    FLASH->ACR |= FLASH_ACR_DCEN;
  }
  else
  {
    FLASH->ACR &= (~FLASH_ACR_DCEN);
  }
}
//FLASH擦除期间，必须禁止数据缓存，操作ACR访问控制寄存器的位10

uint16_t STMFLASH_GetFlashSector(u32 addr);
//根据要操作的地址，来查询处在哪个扇区

再来看看 FLASH_EraseSector扇区擦除函数中的核心部分

    /* if the previous operation is completed, proceed to erase the sector */
    FLASH->CR &= CR_PSIZE_MASK;
    FLASH->CR |= tmp_psize;
    FLASH->CR &= SECTOR_MASK;
    FLASH->CR |= FLASH_CR_SER | FLASH_Sector;
    FLASH->CR |= FLASH_CR_STRT;
    
    /* Wait for last operation to be completed */
    status = FLASH_WaitForLastOperation();
    
    /* if the erase operation is completed, disable the SER Bit */
    FLASH->CR &= (~FLASH_CR_SER);
    FLASH->CR &= SECTOR_MASK; 

1. CR控制寄存器位8、9置0
2. 根据VCC来操作CR寄存器的位8、9
3. CR寄存器位3~7置0
4. 操作CR寄存器位3~6来选择要擦除的扇区，并置位1，激活扇区擦除
5. 操作CR寄存器的位16来触发擦除操作
6. 等待操作并查询SR寄存器，查询操作的状态
7. 操作完成后，清除掉一些相应位

写入函数FLASH_ProgramWord

    FLASH->CR &= CR_PSIZE_MASK;
    FLASH->CR |= FLASH_PSIZE_WORD;
    FLASH->CR |= FLASH_CR_PG;
  
    *(__IO uint32_t*)Address = Data;
        
    /* Wait for last operation to be completed */
    status = FLASH_WaitForLastOperation();

    /* if the program operation is completed, disable the PG Bit */
    FLASH->CR &= (~FLASH_CR_PG);

1. CR控制寄存器位8、9置0
2. 操作CR寄存器位8、9，来确定编程并行位数
3. 操作CR寄存器的位0，来激活编程
4. 把写入的数据放进扇区地址中
5. 等待操作并查询SR寄存器，查询操作的状态
6. 操作完成后，清除掉CR寄存器位0

至于读函数STMFLASH_ReadWord，那就很简单了

//读取指定地址的半字(16位数据) 
//faddr:读地址 
//返回值:对应数据.
u32 STMFLASH_ReadWord(u32 faddr)
{
	return *(vu16*)faddr; 
}