2021年07月02日 | STM32F系列单片机内部FLASH编程

STM32F系列单片机内部含有较大容量的FLASH存储器，但没有EEPROM存储器，有时候对于参数的保存不得不另外加一片EEPROM芯片。这对于现如今大部分MCU都是FLASH+EEPROM的配置而言，显的相当的不厚道，尤其是从AVR转过来的开发者们，极为不方便。考虑到STM32F系列自身FLASH容量较大，且有自编程功能，所以很多时候可选择用FLASH模拟EEPROM，存储参数。STM32F系列的FLASH容量一般都足够大，笔者的所有设计中，最高也只用到其相应FLASH的60%左右，还有很多未用到的空间，用于存储参数还是相当方便的。另外，操作FLASH还能方便的实现IAP功能，这对于某些应用，是非常实用的。

STM32F系列MCU的FLASH的编程其实是非常简单的，它内部有一个FPEC模块专门用于管理FLASH操作，包括高压产生、擦除、写入等等过程，在ST官文PM0042这篇Application note里面，有详细介绍其编程流程及实现方法。顺便吐糟下，ST文档的一贯风格，介绍的不明不白，文档写的乱七八糟，这与Atmel/Freescal/Microchip等公司的文档基本不在一个水平上。吐糟的重点是：如果完全按文档，基本调试会换败。

继续：文档中有些地方没有说明白，用库的话，不用关心很多细节，但是我们这类寄存器族，就没办法去放过每一个细节了，如果你也用寄存器编程，那你有福了。

以下是我对FLASH编程的实现，流程，相然还是参考PM0042，细节说不清楚，但流程应该不致于出错，否则也不应该弄个PM0042出来误人了。主要以下几个实现：

FLASH忙状态判断与等待。 FLASH的加锁与解锁。 FLASH的页/片擦除。 FLASH的数据写入。 FLASH的数据读出。

程序用到的几个定义：

#defineFLASH_ADDR_START0x08000000//FLASH起始地址 #defineFLASH_PAGE_SIZE2048//FLASH页大小 #defineFLASH_PAGE_COUNT256//FLASH页总数

一、FLASH的忙状态判断。

按照手册介绍，我们弄不清楚到底是从BSY位判断，还是EOP位判断，PM0042里面一会是BSY位，一会是EOP位，也没有明确指出各自的条件，经反复测试与检验，BSY位才是忙检测的最佳选择，但是用EOP位也行，程序也能运行，不知道为什么。

/*------------------------------------------------------------------------------- Func:FLASH操作忙判断 Note:return0/OK>0/timeout ------------------------------------------------------------------------------*/ uint8Flash_WaitBusy(void) { uint16T=1000; do{ if(!(FLASH->SR&FLASH_SR_BSY))return0; }while(--T); return0xFF; }

以上，加入了超时返回，虽然几乎不会发生，但还是为安全考虑。

二、FALSH的加锁与解锁。

按照PM0042给出的描述，这个没什么悬念和问题，直接操作KEYR即可。

//Ltype=0/解锁Ltype>0/加锁 voidFlash_LockControl(uint8Ltype) { if(Ltype==0){ if(FLASH->CR&FLASH_CR_LOCK){ FLASH->KEYR=0x45670123; FLASH->KEYR=0xCDEF89AB; } }elseFLASH->CR|=FLASH_CR_LOCK; }

三、FLASH的页/片擦除。

根据文档给出的流程，我们只能按页擦除和片擦除，页大小从低容量到大容量略有不同，大容量为2048字节/页，其它为1024字节/页，且写入地址必面按页对齐，一定要注意。页擦除和片擦除流程分别如下：

上面的流程没有给出BSY之后的处理，事实上，还有其它的工作要做，仔细看编程手册上对于FLASH->CR寄存器相关位置位与复位的描述。

/*------------------------------------------------------------------------------- Func:擦除FLASH Note:PageIndex/页编号PageCount/页数[=0xFFFF为片擦除] -------------------------------------------------------------------------------*/ uint8Flash_EreasePage(uint16PageIndex,uint16PageCount) { uint8R; if(PageCount==0)return0xFF; Flash_LockControl(0);//FLASH解锁 if((PageIndex==0xFFFF)&&(PageCount==0xFFFF)){//全片擦除 FLASH->CR|=FLASH_CR_MER;//设置整片擦除 FLASH->CR|=FLASH_CR_STRT;//启动擦除过程 R=Flash_WaitBusy();//等待擦除过程结束 if(!(FLASH->SR&FLASH_SR_EOP))R=0xFF;//等待擦除过程结束 FLASH->SR|=FLASH_SR_EOP; FLASH->CR&=(~(FLASH_CR_STRT|FLASH_CR_MER)); Flash_LockControl(1);//锁定FLASH returnR; } while(PageCount--){ FLASH->CR|=FLASH_CR_PER;//选择页擦除 FLASH->AR=(uint32)PageIndex*FLASH_PAGE_SIZE;//设置页编程地址 FLASH->CR|=FLASH_CR_STRT;//启动擦除过程 R=Flash_WaitBusy();//等待擦除过程结束 if(R!=0)break;//擦除过程出现未知错误 if(!(FLASH->SR&FLASH_SR_EOP))break;//等待擦除过程结束 FLASH->SR|=FLASH_SR_EOP; PageIndex++; if(PageIndex>=FLASH_PAGE_COUNT)PageCount=0; } FLASH->CR&=(~(FLASH_CR_STRT|FLASH_CR_PER)); Flash_LockControl(1);//重新锁定FLASH returnR; }

以上方法将FLASH页擦除和片擦除放到一起，页擦除时可以擦除连续的指定页数。在BSY之后又判断了EOP位，并复位STRT和PER或MER位，这是PM0042里面没有提到的，完全没有提到，只有CR寄存器描述中稍有提到，但是非常重要。

三、FLASH的数据写入，即编程。

按文档PM0042第9页描述，STM32F系列编程时只能按16位写入，这点要非常清楚，切记。手册给出的流程：

以上流程也是一样，在BSY之后并没有合理的善后工作，事实上，读出数据并检验这将使数据写入过程更慢，占用时间，同时，笔者也认为几乎没必要这样每次都处理。一般的做法是，先全部写，写完后再读出来检查与比较。

/*------------------------------------------------------------------------------- Func:编程FLASH Note:Addr/编程地址Buffer/数据源Length/长度 -------------------------------------------------------------------------------*/ uint8Flash_WriteDatas(uint32Addr,uint16*Buffer,uint16Length) { uint8R=0; uint16*FlashAddr=(uint16*)Addr; Flash_LockControl(0);//解锁FLASH while(Length--){ FLASH->CR|=FLASH_CR_PG; *FlashAddr++=*Buffer++;//写入数据 R=Flash_WaitBusy();//等待编程结束 if(R!=0)break; if(!(FLASH->SR&FLASH_SR_EOP))break;//等待编程结束 FLASH->SR|=FLASH_SR_EOP; } Flash_LockControl(1); returnR; }

以上方法实现了数据的写入过程，应当注意的是，FLASH的写入实际上只能把原数据的高电平位写入低电平位，即只能从位1写成位0，因此必须保证所写入的这地址在此之前已被擦除过，否则可能写入不正确。但不会有任何的错误发生，只是实际写入的数据与想写入的数据不一样。

最值得注意的是，PM0042前几页有反复提到，在进行FLASH写入时进行FLASH的读操作将会导致总线锁住，我实际的测试情况不是锁住，而是锁死，MCU死机。并没有得到PM0042里面所说的等写完后能进行读，而是直接死掉。

四、FLASH数据的读出。

这个是最简单的，就像从FLASH读取字符串一样，直接读取即可。

voidFLASH_ReadDatas(uint32Addr,uint16*Buffer,uint16Length) { uint16*FlashAddr=(uint16*)Addr; while(Length--)*Buffer++=*FlashAddr++; }

以上方法实现数据读出，虽为uint16 类型，但实际上可为任意类型。