2018年10月08日 | STM32F103RCT6之FLASH读写操作

一、STM32F103的FLASH简介

1、如图所示，STM32F103内部FLASH存储区分为三个区域：主存储区、信信息块和闪存存储器接口寄存器。

储存储区是我们读写FLASH的主要的存储区，MCU程序以及一些需要掉电保存的数据都是存储在这个区域的。

信息快：程序启动代码被存储在这部分。

最后的寄存器则是FLASH读写需要配置的一些寄存器位置。

主存储器的起始位置0x08000000，除去程序占用的空间，剩余部分就可以作为数据保存的区域了，所以在利用内部FLASH存储数据的时候，一定不要占用程序本身所占用的空间，否则会导致死机。

主存储器一共256页，每页2K字节长度。

二、FLASH存储寄存器的配置

1、FPEC键寄存器：

在读写FLASH之前必须进行解锁FPEC，通过该寄存器，向该寄存器写入键值。当要操作FLASH时，需要将相应键值KEY1和KEY2写入寄存器中，同理，操作完成后，还要锁定该FLASH。

2、控制寄存器FLASH_CR

LOCK位：解锁或锁住位，解锁后该位清零，写1可锁住。

STRT位：该位写1，进行一次擦除。

PER位：该位写1，进行页擦除

PG位：读写选择位，写数据时该位需要置1，读数据则该位为0.

3、状态寄存器FLASH_SR

第5位EOP位：操作结束标志

第4位WRPRTERR位：写保护错误

第3位：保留

第2位：PGERR：编程错误

第1位BSY位：当FLASH正在被操作时，该位置1，当操作完成或发生错误时，清零。

4、地址寄存器FLASH_AR

选择要操作的FLASH地址，当BSY位为1时，即FLASH正在被操作，则该寄存器不能进行操作。

三、FLASH读写操作流程/1、STM32复位后，FPEC模块是被保护的，不能去操作各个寄存器，因此需要先解锁，向模块中写入

特定的序列到FLASH_KEYR寄存器，才能打开FPEC模块。如图所示。

SMT32内部FLASH每次必须写入16位的数据，不能写8位，否则会出错。在对FLASH读写操作的时候，CPU会暂停（好像和SD卡很像，操作SD卡的时候，也是停止了MCU的其他事情，不能对MCU进行操作了）

2、写操作如图所示:

首先判断FLASH是否解锁，如果没有解锁，将序列写入FLASH_KEYR寄存器解锁，然后将PG置1，选择写操作，然后向指定地址写入数据，检测BSY=1？如果忙碌状态，则=1，否则为0.

3、读操作

读操作比较简单，直接读取一个地址的数据即可，例如：

data = *(*uint16_t *)addr，首先将地址强制转换成uint6_t类型指针， 然后取该地址内容即可。

4、FLASH擦除

擦除过程分为页擦除和整片擦除。

页擦除流程：首先判断FLASH是否是锁定状态，如果是则进行解锁，然后判断是否是BSY状态，若不是忙碌状态，则设置CR寄存器位为擦除操作，且为页擦除操作。

四、FLASH读写函数解析

1、解锁函数

void STMFLASH_Unlock(void)

{

  FLASH->KEYR=FLASH_KEY1;

  FLASH->KEYR=FLASH_KEY2;

}可以看出该函数是将解锁序列依次写入FLASH->KEYR寄存器。

2、上锁函数

void STMFLASH_Lock(void)

{

  FLASH->CR|=1<<7;//该函数就是将LOCK位置1

}

3、读取FLASH状态寄存器，查看状态，返回值为状态

u8 STMFLASH_GetStatus(void)

{

u32 res;

res=FLASH->SR; 

if(res&(1<<0))return 1;    //忙碌则返回1

else if(res&(1<<2))return 2; //编程错误返回2

else if(res&(1<<4))return 3; //写保护错误返回3

return 0; //非忙碌状态且无任何错误时，返回0，或者说可以读写操作的话返回0

}

4、等待操作完成函数

u8 STMFLASH_WaitDone(u16 time)

{

u8 res;

do

{

res=STMFLASH_GetStatus();//读取FLASH状态是否处于忙碌状态

if(res!=1)break;//非忙碌状态则break

delay_us(1);

time--;

}while(time);

if(time==0)res=0xff;//TIMEOUT超时了，res等于0xff

return res;//操作完成返回0

}

5、擦除页

u8 STMFLASH_ErasePage(u32 paddr)

{

u8 res=0;

res=STMFLASH_WaitDone(0X5FFF);// 首先查看是否是忙碌状态，

if(res==0)//非忙碌状态可以操作

{ 

FLASH->CR|=1<<1;//选择页擦除

FLASH->AR=paddr;//擦除地址

FLASH->CR|=1<<6;//  擦除操作 

res=STMFLASH_WaitDone(0X5FFF);//是否操作完成

if(res!=1)//

{

FLASH->CR&=~(1<<1);//完成后，页擦除选择位清零

}

}

return res;

}

6、在指定位置写入半字

u8 STMFLASH_WriteHalfWord(u32 faddr, u16 dat)

{

u8 res;      

res=STMFLASH_WaitDone(0XFF);  

if(res==0)//OK，非忙碌状态下进入

{

FLASH->CR|=1<<0;//设置写操作

*(vu16*)faddr=dat;//向地址中写入数据

res=STMFLASH_WaitDone(0XFF);//等待操作完成

if(res!=1)//

{

FLASH->CR&=~(1<<0);//清零写操作位

}

} 

return res;

} 

7、读函数

u16 STMFLASH_ReadHalfWord(u32 faddr)

{

return *(vu16*)faddr; //返回指向该地址的内容

}

8、直接写入数据，不检查是否非法

void STMFLASH_Write_NoCheck(u32 WriteAddr,u16 *pBuffer,u16 NumToWrite)   

{  

u16 i;

for(i=0;i

{

STMFLASH_WriteHalfWord(WriteAddr,pBuffer[i]);//将pBuffer的内容写入到WriteAddr地址中

   WriteAddr+=2;//因为写入了两个字节，相应的地址+2

}  

} 

9、写数据到FLASH中，会检查地址等信息是否合法，以及长度等

void STMFLASH_Write(u32 WriteAddr,u16 *pBuffer,u16 NumToWrite)

{

u32 secpos;   //

u16 secoff;   //

u16 secremain; //

  u16 i;    

u32 offaddr;   //

if(WriteAddr=(STM32_FLASH_BASE+1024*STM32_FLASH_SIZE)))return;//要写入的地址是否大于FLASH起始地址，并且不超过FLASH地址的总大小的地址，若果任何一个非法，那么就不执行下面的操作，直接return

STMFLASH_Unlock(); //解锁

offaddr=WriteAddr-STM32_FLASH_BASE; //计算地址偏移量，地址减去FLASH起始地址

secpos=offaddr/STM_SECTOR_SIZE; //将地址偏移量除以扇区大小，计算从第几个扇区开始写，每个扇区大小2K

secoff=(offaddr%STM_SECTOR_SIZE)/2; //在该扇区内，地址的偏移量，由于地址是+2增长的，所以除以2

secremain=STM_SECTOR_SIZE/2-secoff; //扇区剩余空间大小

if(NumToWrite<=secremain)secremain=NumToWrite;//要写入的数据长度是否大于该扇区剩余长度

while(1) 

{

STMFLASH_Read(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE,STMFLASH_BUF,STM_SECTOR_SIZE/2);//读取该地址开始的整个扇区的数据

for(i=0;i

{

if(STMFLASH_BUF[secoff+i]!=0XFFFF)break;//查看扇区是否被擦除

}

if(i

{

STMFLASH_ErasePage(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE);//擦除该地址开始的一个页的空间

for(i=0;i

{

STMFLASH_BUF[i+secoff]=pBuffer[i];  //将要写入的数据写入到缓冲中 

}

STMFLASH_Write_NoCheck(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE,STMFLASH_BUF,STM_SECTOR_SIZE/2);//将缓冲中的数据写入该地址中

}else STMFLASH_Write_NoCheck(WriteAddr,pBuffer,secremain);//如果没必要擦除操作，那么直接写数据就好了   

if(NumToWrite==secremain)break;//完成了要写入的数据长度，则结束

else//如果要写入的数据比剩余空间大，那么执行以下操作

{

secpos++; //扇区地址+1，开始下一个扇区的写数据

secoff=0; //下个扇区的偏移量肯定是0

  pBuffer+=secremain;   //数据指向+secremain的数据地址，从这个地址开始读数据

WriteAddr+=secremain*2;//地址也相应的+数据大小*2，因为每个数据两个字节，对应两个地址   

  NumToWrite-=secremain; //要写入的长度减去之前的已经写入的secremain长度

if(NumToWrite>(STM_SECTOR_SIZE/2))secremain=STM_SECTOR_SIZE/2;//还是判断接下来要写入的长度，是否是大于整个扇区的大小，如果还是一个扇区还是不够，那么先写入一个扇区的长度

else secremain=NumToWrite;//如果不大于，那么直接将剩余长度写入即可

}  

};

STMFLASH_Lock();//操作结束后，锁定

}

10、从指定的地址读指定长度的数据

void STMFLASH_Read(u32 ReadAddr,u16 *pBuffer,u16 NumToRead)  

{

u16 i;

for(i=0;i

{

pBuffer[i]=STMFLASH_ReadHalfWord(ReadAddr);//读取改地址数据

ReadAddr+=2;// 一次读取两字节的数据，因此地址要相应的+2

}

}

以上是根据正点原子迷你STM32开发板的历程做的解析，其实懂得了操作原理后，完全可以自己去写了。