• stm32内部Flash的读写操作


    stm32的产品都有内置Flash,而且不同系列的产品其内置Flash的大小不尽相同,结构上也有差异,本文将对stm32f07x,stm32f10x,stm32f40x的内置Flash结构,以及如何进行读写操作做一个介绍。

    一、特性与构成

    1.stm32f07x系列

     2、stm32f10x系列

       

      

       

       

      3、stm32f40x系列 

       

     

     二、对内部Flash的读写操作

     2.1 stm32不同系列的产品,内部Flash的特性与构成确实存在一定的差异,但是对于读写操作,步骤一致,比如要往内部flash写入数据,需要几个步骤:

      ①、解锁flash

      ②、擦除

      ③、写入数据

      ④、锁住flash

      读取Flash的内容,只需要直接读取内存地址的数据即可。

    注意:①如果要写入的地址内保存了一些重要的数据,不想丢失的话,应该在擦除之前先把数据读取到缓冲区里,再进行擦除和写入新的数据。在擦除页之后,如果写入的数据不够一页,可以连续写入。

    ②写入数据之前,应该计算好MCU程序占用的内存,因为MCU的程序也是保存在Flash里,如果写入的数据占用了MCU程序的内存,就会导致程序死掉。而计算MCU占用内存大小的方法可以将它生成为bin文件,从它的属性里可以知道它的大小。具体可以参考:https://www.cnblogs.com/xingboy/p/10818813.html;这里提供简单的操作介绍:

    1、首先打开keil工程,点击,出现以下界面,选择User

     2、最下方的Run #1打上勾,后面文本框里输入:fromelf --bin --output ."SL@L.bin" "#L",然后点击OK

       

     3、编译

    4、到工程文件夹里找到这个bin文件,右击该文件,点击属性就可以查到这个文件的大小

     

     

     比如我这个bin文件是16KB+,那么我们从0x0800 0000开始算起,17KB的内存不要动,从17KB的位置开始写入数据就不会影响MCU的程序。需要注意的是,不同的MCU,其每一页的大小都不一样,如开篇提供的三种MCU的Flash构成表格,stm32f07x每一页是2KB,stm32f10x的每一页是1KB,stm32f40x没有页的概念,只有扇区的概念,且扇区的大小也不一定相同,有的是16KB,有的是64KB,有的是128KB。所以虽然读操作的步骤一样,但是编程的时候有些区别。这里以HAL为例:

    stm32f07x系列:

    /************************************************************************
    *函数名称:void Flash_Write(uint32_t address,uint32_t *data,uint8_t size)
    *函数功能:往内部Flash里写入数据
    *函数形参:address:写入数据的起始地址,data:要写入的数据的源地址,size:大小
    *函数返回值:无
    *************************************************************************/    
    void Flash_Write(uint32_t address,uint32_t data)
    {
        uint32_t PageError = 0;
        if(HAL_FLASH_Unlock() != HAL_OK)    /*解锁Flash*/
        {
            printf("Unlock Flash Fail!
    ");
        }
        else
        {
            
            printf("Unlock Flash succeed!
    ");
        }
        
        FLASH_EraseInitTypeDef FLASH_EraseInit;
        FLASH_EraseInit.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_PAGES;
        FLASH_EraseInit.PageAddress = address;
        FLASH_EraseInit.NbPages = 1;
    
        if(HAL_FLASHEx_Erase(&FLASH_EraseInit,&PageError) != HAL_OK)
        {
            printf("Erase Flash Fail!
    ");
        }
        else
        {
            printf("Erase Flash Succeed!
    ");
        }
        
    
        HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_HALFWORD,address,data);
    
        
        HAL_FLASH_Lock();
    }

    其中:

    //擦除结构体:
    typedef struct { uint32_t TypeErase; /*!< TypeErase: Mass erase or page erase. This parameter can be a value of @ref FLASHEx_Type_Erase */ uint32_t PageAddress; /*!< PageAdress: Initial FLASH page address to erase when mass erase is disabled This parameter must be a number between Min_Data = FLASH_BASE and Max_Data = FLASH_BANK1_END */ uint32_t NbPages; /*!< NbPages: Number of pagess to be erased. This parameter must be a value between Min_Data = 1 and Max_Data = (max number of pages - value of initial page)*/ } FLASH_EraseInitTypeDef;
    //擦除函数:
    HAL_StatusTypeDef HAL_FLASHEx_Erase(FLASH_EraseInitTypeDef *pEraseInit, uint32_t *PageError)
    //Flash编程函数

    HAL_StatusTypeDef HAL_FLASH_Program(uint32_t TypeProgram, uint32_t Address, uint64_t Data);
    //锁住Flash
    HAL_StatusTypeDef HAL_FLASH_Lock(void);
    TypeErase是擦除的类型,可以是FLASH_TYPEERASE_PAGES(页擦出)也可以是FLASH_TYPEERASE_MASSERASE(块擦除,可以把Main Flash主存储块全部擦除);
    PageAddress是页地址,就是数据要写入的地址,因为我的MCU程序占用16KB内存,那么我从17KB开始写入数据就是0x0800 0000 + (0x400 * 17) = 0x0800 4400;
    NbPages擦除多少页;

    擦除函数的最后一个形参是一个指针,指向一个变量,这个变量包含了擦除错误的情况下的配置信息(0xFFFFFFFF表示所有的页都被正确擦除)

    Flash编程函数:第一个形参写入的方式:FLASH_TYPEPROGRAM_HALFWORD(半字,一次写入16bit),FLASH_TYPEPROGRAM_WORD(字,一次写入32bit),FLASH_TYPEPROGRAM_DOUBLEWORD(双字,一次写入64bit).
    第二个形参,写入数据的起始地址,第三个形参是要写入的数据。
    stm32f40x系列
    uint32_t GetSector(uint32_t Address)
    {
      uint32_t sector = 0;
      if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_1) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_0))
      {
        sector = FLASH_SECTOR_0;  
      }
      else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_2) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_1))
      {
        sector = FLASH_SECTOR_1;  
      }
      else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_3) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_2))
      {
        sector = FLASH_SECTOR_2;  
      }
      else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_4) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_3))
      {
        sector = FLASH_SECTOR_3;  
      }
      else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_5) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_4))
      {
        sector = FLASH_SECTOR_4;  
      }
      else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_6) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_5))
      {
        sector = FLASH_SECTOR_5;  
      }
      else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_7) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_6))
      {
        sector = FLASH_SECTOR_6;  
      }
      else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_8) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_7))
      {
        sector = FLASH_SECTOR_7;  
      }
      else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_9) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_8))
      {
        sector = FLASH_SECTOR_8;  
      }
      else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_10) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_9))
      {
        sector = FLASH_SECTOR_9;  
      }
      else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_11) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_10))
      {
        sector = FLASH_SECTOR_10;  
      }
      else
      {
        sector = FLASH_SECTOR_11;  
      }
      return sector;
    
    }
    
    
    uint32_t start_Add = 0x080E0000;
    uint32_t end_Add = 0x080E0000;
    
    
    //FLASH写入数据测试
    uint32_t FlashWriteData(uint8_t *data,uint8_t len)
    {
        uint32_t UserStartSector;
        uint32_t SectorError;
        uint32_t i = 0;
        FLASH_EraseInitTypeDef pEraseInit;
        /*解锁Flash*/
        HAL_FLASH_Unlock();
        /*清标志位*/
        __HAL_FLASH_CLEAR_FLAG(FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_OPERR | FLASH_FLAG_WRPERR | 
                              FLASH_FLAG_PGAERR | FLASH_FLAG_PGPERR | FLASH_FLAG_PGSERR);
        UserStartSector = GetSector(start_Add);
        pEraseInit.TypeErase = TYPEERASE_SECTORS;
      pEraseInit.Sector = UserStartSector;
      pEraseInit.NbSectors = GetSector(end_Add)-UserStartSector+1 ;
      pEraseInit.VoltageRange = VOLTAGE_RANGE_3;
        
        if (HAL_FLASHEx_Erase(&pEraseInit, &SectorError) != HAL_OK)
        {
         /* Error occurred while page erase */
            printf("Flash Erase failed!
    ");
            return (1);
        }
        printf("Flash Erase succeed!
    ");
        
        for(i = 0; i < len; i+= 4 )
        {
            if(HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_WORD, (uint32_t)(start_Add+i), *(uint32_t*)(data+i)) == HAL_OK)
            {
                /* Check the written value */
                if(*(uint32_t *)(data + i) != *(uint32_t*)(start_Add+i))
                {
                        /* Flash content doesn't match SRAM content */
                        return 2;
                }
            }
            else
            {
                printf("src data != flash data
    ");
                return 3;
            }    
        }
        HAL_FLASH_Lock(); //锁住Flash
        return HAL_OK;
    }

    2.2 读操作

      
    /***********************************************
    *函数名称:uint32_t Flash_Read(uint32_t address)
    *函数功能:从内部Flash里读出数据
    *函数形参:address:要读出的数据的起始地址
    *函数返回值:读取到的数据
    ************************************************/
    uint32_t Flash_Read(uint32_t address)
    {
        uint32_t retval;
        retval = *(uint16_t *)(address);
        printf("retval = %x
    ",retval);
        return retval;
    }

    总结:如果需要存储的数据并不是很多的时候,没必要外挂一个Flash去存储数据,完全可以充分利用内部Flash的。但是内部Flash对写操作的次数有限制,网上找到的数据是1万次,而读操作的次数就没有限制了。所以当数据量不大,不会频繁修改的时候,完全可以写到内部Flash。



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