STM32學習筆記19-FLASH

FLASH簡介

STM32F1系列的FLASH包含程序存儲器、系統存儲器和選項字節三個部分，通過閃存存儲器接口（外設）可以對程序存儲器和選項字節進行擦除和編程，讀取指定寄存器直接使用指針讀即可

讀寫FLASH的用途：

?????? ?????? 利用程序存儲器的剩余空間來保存掉電不丟失的用戶數據

?????? ?????? 通過在程序中編程（IAP），實現程序的自我更新，類似于OTA

在線編程（In-Circuit Programming – ICP）用于更新程序存儲器的全部內容，它通過JTAG、SWD協議或系統加載程序（Bootloader）下載程序
在程序中編程（In-Application Programming – IAP）可以使用微控制器支持的任一種通信接口下載程序

STM32F10xxx閃存編程參考手冊

閃存模塊組織

????????特征與W25Q64類似

?????? 這里的存儲器分化：只有一個頁，每頁大小都是1K字節。地址范圍：起始地址：只要以000、400、800、C00結尾的。

FLASH基本結構

FLASH解鎖

FPEC共有三個鍵值：

?????????????? RDPRT鍵 = 0x000000A5——解除讀保護的密鑰

????????????????KEY1 = 0x45670123——這是自定義的密碼

? ? ? ? ? ????? KEY2 = 0xCDEF89AB

解鎖：

?????????????? 復位后，FPEC被保護，不能寫入FLASH_CR

?????????????? 在FLASH_KEYR先寫入KEY1，再寫入KEY2，解鎖

?????????????? 錯誤的操作序列會在下次復位前鎖死FPEC和FLASH_CR

加鎖：

?????????????? 設置FLASH_CR中的LOCK位鎖住FPEC和FLASH_CR

讀取：

使用指針訪問存儲器，因為STM32的內部存儲器是掛載在總線上的

使用指針讀指定地址下的存儲器：

?????? uint16_t Data = *((__IO uint16_t *)(0x08000000));

使用指針寫指定地址下的存儲器：——需要解鎖等提高權限

???? *((__IO uint16_t *)(0x08000000)) = 0x1234;

其中：

?? #define ?__IO? volatile????? //防止編譯器優化

程序存儲器編程

程序存儲器頁擦除

程序存儲器全擦除

選項字節

RDP：寫入RDPRT鍵（0x000000A5）后解除讀保護
USER：配置硬件看門狗和進入停機/待機模式是否產生復位
Data0/1：用戶可自定義使用
WRP0/1/2/3：配置寫保護，每一個位對應保護4個存儲頁（中容量）
帶n，當寫入USER時要同時在nUSET寫入數據的反碼，這樣才是有效的——一般函數會自動執行

選項字節編程

解鎖閃存
檢查FLASH_SR的BSY位，以確認沒有其他正在進行的編程操作
解鎖FLASH_CR的OPTWRE位
設置FLASH_CR的OPTPG位為1
寫入要編程的半字到指定的地址
等待BSY位變為0
讀出寫入的地址并驗證數據

選項字節擦除

解鎖閃存
檢查FLASH_SR的BSY位，以確認沒有其他正在進行的閃存操作
解鎖FLASH_CR的OPTWRE位
設置FLASH_CR的OPTER位為1
設置FLASH_CR的STRT位為1
等待BSY位變為0
讀出被擦除的選擇字節并做驗證

器件電子簽名

電子簽名存放在閃存存儲器模塊的系統存儲區域，包含的芯片識別信息在出廠時編寫，不可更改，使用指針讀指定地址下的存儲器可獲取電子簽名
閃存容量寄存器：

?????? ?????? 基地址：0x1FFF F7E0

?????? ?????? 大小：16位

產品唯一身份標識寄存器：

?????? ?????? 基地址： 0x1FFF F7E8

?????? ?????? 大小：96位

接線圖：

15-1 讀寫內部FLASH

最底層模塊MyFALSH實現讀取、擦除和編程

再此模塊上建Store模塊，實現參數數據的讀寫和存儲管理：任意讀寫參數，并且這些參數是掉電不丟失的-定義SRAM數組，把需要掉電不丟失的數據放入到SRAM中，之后調用保存的函數使SRAM數組自動備份到閃存里；上電后，Store初始化，自動會把閃存里的數據讀回SRAM數組里——閃存管理策略

使用STM32 ST-LINK Utility進行調試：可以看到閃存里的數據；
?????? 注：使用完，記得斷開連接不然設備占用，導致程序運行不了

思路：

閃存不需要初始化

讀取：直接使用指針

擦除：先解鎖，調用全擦除函數或頁擦除函數，之后加鎖

編程：先解鎖，調用函數，之后加鎖

選項字節的操作與閃存類似，有對應的函數，但是同時是用軟件進行圖形化修改

FLASH相關函數：系統分為三大部分的庫函數——對應不同的配置，此實驗只用第一部分
void FLASH_Unlock(void);?????????? //解鎖
void FLASH_Lock(void);????????????? //加鎖
//對主閃存和選項字節的操作配置，返回值FLASH_Status一個執行狀態
FLASH_Status FLASH_ErasePage(uint32_t Page_Address);???????????? //閃存擦除某一頁
FLASH_Status FLASH_EraseAllPages(void);????????????? //全擦除
FLASH_Status FLASH_EraseOptionBytes(void);??????? //擦除選項字節
FLASH_Status FLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data); ?????? //在指定地址寫入字
FLASH_Status FLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data); ?????? //在指定地址寫入半字
//選項字節的寫入
FLASH_Status FLASH_ProgramOptionByteData(uint32_t Address, uint8_t Data);??????????? //自定義的Data0和Data1
FLASH_Status FLASH_EnableWriteProtection(uint32_t FLASH_Pages);?? ?????? //寫保護
FLASH_Status FLASH_ReadOutProtection(FunctionalState NewState);? ?????? //讀保護
FLASH_Status FLASH_UserOptionByteConfig(uint16_t OB_IWDG, uint16_t OB_STOP, uint16_t OB_STDBY);???????? //用戶選項的三個配置位
//獲取選項字節當前的狀態
uint32_t FLASH_GetUserOptionByte(void);?????? //獲取用戶選項的三個配置位
uint32_t FLASH_GetWriteProtectionOptionByte(void); ????????? //獲取寫保護
FlagStatus FLASH_GetReadOutProtectionStatus(void); ???????? //獲取寫保護
//狀態位
FlagStatus FLASH_GetFlagStatus(uint32_t FLASH_FLAG);
void FLASH_ClearFlag(uint32_t FLASH_FLAG);
FLASH_Status FLASH_GetStatus(void);???????????? //獲取狀態
FLASH_Status FLASH_WaitForLastOperation(uint32_t Timeout);?????????? 等待上一次操作——在前面的函數中自調用了，一般不需要單獨調用

配置閃存地址空間——keil魔術棒里Debug對應設備的接口

手動分配閃存尾部的數據空間，給自己用；

擦除模式

判斷程序大小

分別是：代碼；只讀數據、讀寫數據、零初始化數據

main.c
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Store.h"
#include "Key.h"uint8_t KeyNum;					//定義用于接收按鍵鍵碼的變量int main(void)
{/*模塊初始化*/OLED_Init();				//OLED初始化Key_Init();					//按鍵初始化Store_Init();				//參數存儲模塊初始化，在上電的時候將閃存的數據加載回Store_Data，實現掉電不丟失/*顯示靜態字符串*/OLED_ShowString(1, 1, "Flag:");OLED_ShowString(2, 1, "Data:");while (1){KeyNum = Key_GetNum();		//獲取按鍵鍵碼if (KeyNum == 1)			//按鍵1按下{Store_Data[1] ++;		//變換測試數據Store_Data[2] += 2;Store_Data[3] += 3;Store_Data[4] += 4;Store_Save();			//將Store_Data的數據備份保存到閃存，實現掉電不丟失}if (KeyNum == 2)			//按鍵2按下{Store_Clear();			//將Store_Data的數據全部清0}OLED_ShowHexNum(1, 6, Store_Data[0], 4);	//顯示Store_Data的第一位標志位OLED_ShowHexNum(3, 1, Store_Data[1], 4);	//顯示Store_Data的有效存儲數據OLED_ShowHexNum(3, 6, Store_Data[2], 4);OLED_ShowHexNum(4, 1, Store_Data[3], 4);OLED_ShowHexNum(4, 6, Store_Data[4], 4);}
}
Store.c
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "MyFLASH.h"#define STORE_START_ADDRESS		0x0800FC00		//存儲的起始地址
#define STORE_COUNT				512				//存儲數據的個數uint16_t Store_Data[STORE_COUNT];				//定義SRAM數組/*** 函    數：參數存儲模塊初始化* 參    數：無* 返 回 值：無*/
void Store_Init(void)
{/*判斷是不是第一次使用*/if (MyFLASH_ReadHalfWord(STORE_START_ADDRESS) != 0xA5A5)	//讀取第一個半字的標志位，if成立，則執行第一次使用的初始化{MyFLASH_ErasePage(STORE_START_ADDRESS);					//擦除指定頁MyFLASH_ProgramHalfWord(STORE_START_ADDRESS, 0xA5A5);	//在第一個半字寫入自己規定的標志位，用于判斷是不是第一次使用for (uint16_t i = 1; i < STORE_COUNT; i ++)				//循環STORE_COUNT次，除了第一個標志位{MyFLASH_ProgramHalfWord(STORE_START_ADDRESS + i * 2, 0x0000);		//除了標志位的有效數據全部清0}}/*上電時，將閃存數據加載回SRAM數組，實現SRAM數組的掉電不丟失*/for (uint16_t i = 0; i < STORE_COUNT; i ++)					//循環STORE_COUNT次，包括第一個標志位{Store_Data[i] = MyFLASH_ReadHalfWord(STORE_START_ADDRESS + i * 2);		//將閃存的數據加載回SRAM數組}
}/*** 函    數：參數存儲模塊保存數據到閃存* 參    數：無* 返 回 值：無*/
void Store_Save(void)
{MyFLASH_ErasePage(STORE_START_ADDRESS);				//擦除指定頁for (uint16_t i = 0; i < STORE_COUNT; i ++)			//循環STORE_COUNT次，包括第一個標志位{MyFLASH_ProgramHalfWord(STORE_START_ADDRESS + i * 2, Store_Data[i]);	//將SRAM數組的數據備份保存到閃存}
}/*** 函    數：參數存儲模塊將所有有效數據清0* 參    數：無* 返 回 值：無*/
void Store_Clear(void)
{for (uint16_t i = 1; i < STORE_COUNT; i ++)			//循環STORE_COUNT次，除了第一個標志位{Store_Data[i] = 0x0000;							//SRAM數組有效數據清0}Store_Save();										//保存數據到閃存
}MyFLASH.c
#include "stm32f10x.h"                  // Device header/*** 函    數：FLASH讀取一個32位的字* 參    數：Address 要讀取數據的字地址* 返 回 值：指定地址下的數據*/
uint32_t MyFLASH_ReadWord(uint32_t Address)
{return *((__IO uint32_t *)(Address));	//使用指針訪問指定地址下的數據并返回
}/*** 函    數：FLASH讀取一個16位的半字* 參    數：Address 要讀取數據的半字地址* 返 回 值：指定地址下的數據*/
uint16_t MyFLASH_ReadHalfWord(uint32_t Address)
{return *((__IO uint16_t *)(Address));	//使用指針訪問指定地址下的數據并返回
}/*** 函    數：FLASH讀取一個8位的字節* 參    數：Address 要讀取數據的字節地址* 返 回 值：指定地址下的數據*/
uint8_t MyFLASH_ReadByte(uint32_t Address)
{return *((__IO uint8_t *)(Address));	//使用指針訪問指定地址下的數據并返回
}/*** 函    數：FLASH全擦除* 參    數：無* 返 回 值：無* 說    明：調用此函數后，FLASH的所有頁都會被擦除，包括程序文件本身，擦除后，程序將不復存在*/
void MyFLASH_EraseAllPages(void)
{FLASH_Unlock();					//解鎖FLASH_EraseAllPages();			//全擦除FLASH_Lock();					//加鎖
}/*** 函    數：FLASH頁擦除* 參    數：PageAddress 要擦除頁的頁地址* 返 回 值：無*/
void MyFLASH_ErasePage(uint32_t PageAddress)
{FLASH_Unlock();					//解鎖FLASH_ErasePage(PageAddress);	//頁擦除FLASH_Lock();					//加鎖
}/*** 函    數：FLASH編程字* 參    數：Address 要寫入數據的字地址* 參    數：Data 要寫入的32位數據* 返 回 值：無*/
void MyFLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data)
{FLASH_Unlock();							//解鎖FLASH_ProgramWord(Address, Data);		//編程字FLASH_Lock();							//加鎖
}/*** 函    數：FLASH編程半字* 參    數：Address 要寫入數據的半字地址* 參    數：Data 要寫入的16位數據* 返 回 值：無*/
void MyFLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data)
{FLASH_Unlock();							//解鎖FLASH_ProgramHalfWord(Address, Data);	//編程半字FLASH_Lock();							//加鎖
}

15-2 讀取芯片ID

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
//#include "OLED_Font.h"
//4-1 OLED顯示屏
int main(void){OLED_Init();OLED_ShowString(1,1,"F_SIZE:");OLED_ShowHexNum(1,8,*((__IO uint16_t *)(0x1FFFF7E0)),4);//ID地址：0x1FFFF7E0//顯示UIDOLED_ShowString(2,1,"UID:");//偏移量OLED_ShowHexNum(2,6,*((__IO uint16_t *)(0x1FFFF7E8)),4);OLED_ShowHexNum(2,11,*((__IO uint16_t *)(0x1FFFF7E8+0x02)),4);OLED_ShowHexNum(3,1,*((__IO uint32_t *)(0x1FFFF7E8+0x04)),8);OLED_ShowHexNum(4,1,*((__IO uint32_t *)(0x1FFFF7E8+0x08)),8);while(1){}
}