代码收藏家技术教程 2022-12-28

STM32内部Flash的读写操作

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上篇文章讲到了STM32来驱动外部flah的操作，flash真是好东西啊，内存大，能存的东西多，这样我们就可以用它来做一些大点的事情了，比如我们一般在写程序的时候，点击编译下，一看下内存占用情况！

好家伙，才这么点啊，这不是我们风格啊，必须得把单片机榨干才行，不然怎么能算结束呢，就这么点不是很浪费吗，特别是当我们需要用到一些数据需要掉电后还能读取的，那肯定就很需要啊！

关于stm32内部堆栈，还有RAM，flash等的介绍，可以看我之前的一篇文章，讲的挺详细的：堆栈记录（stm32为例）

1、stm32内部flash介绍

我们先来看下STM32的内存结构图，基本上从这个图上就能知道很多东西了

STM32 的闪存模块由：主存储器、信息块和闪存存储器接口寄存器3 部分组成，下面对这三个部分进行介绍：

主储存器
该部分用来存放代码和数据常数（如 const 类型的数据）。其被划分为 256 页，每页 2K 字节（512K就是这么来的）。小容量和中容量产品则每页只有 1K 字节。从上图可以看出主存储器的起始地址就是 0X08000000， B0、 B1 都接 GND 的时候，就是从 0X08000000开始运行代码的。

这里可以看到就是RCT6的话（中容量产品）就是256*1=256k的flash

信息块
该部分分为 2 个小部分，其中启动程序代码，是用来存储 ST 自带的启动程序，用于串口下载代码，当 B0 接 V3.3， B1 接 GND 的时候，运行的就是这部分代码。用户选择字节，则一般用于配置写保护、读保护等功能。

闪存储存器接口寄存器
该部分用于控制闪存读写等，是整个闪存模块的控制机构。对主存储器和信息块的写入由内嵌的闪存编程/擦除控制器(FPEC)管理；编程与擦除的高电压由内部产生。

而STM32 的闪存编程是由 FPEC（闪存编程和擦除控制器）模块处理的，也就是说我们对STM32的flash进行读写本质上就是对这个闪存编程器进行控制。

2、读写驱动编写

这里我用的正点原子的例程，主要是做一些使用上的介绍，不做逐句的介绍（我也没怎么看懂）

下面是读取的函数

在主函数中定义我们要写入的数据：

之后就是不断地循环进行读写了，这里注意就是延时是很重要的，因为

将程序下载到开发板，可以看到串口顺利读取到数据！

3、源码

flash.c

/*
 * flash.c
 *
 *  Created on: Mar 25, 2022
 *      Author: LX
 */

#include "flash.h"


//读取指定地址的半字(16位数据)
//faddr:读地址
//返回值:对应数据.
uint16_t STMFLASH_ReadHalfWord(uint32_t faddr)
{
	return *(volatile uint16_t*)faddr;
}
#if STM32_FLASH_WREN	//如果使能了写
//不检查的写入
//WriteAddr:起始地址
//pBuffer:数据指针
//NumToWrite:半字(16位)数
void STMFLASH_Write_NoCheck(uint32_t WriteAddr,uint16_t *pBuffer,uint16_t NumToWrite)
{
	uint16_t i;
	for(i=0;i<NumToWrite;i++)
	{
		HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_HALFWORD,WriteAddr,pBuffer[i]);//每次写入半字
	    WriteAddr+=2;//地址增加2.
	}
}
//从指定地址开始写入指定长度的数据
//WriteAddr:起始地址(此地址必须为2的倍数!!)
//pBuffer:数据指针
//NumToWrite:半字(16位)数(就是要写入的16位数据的个数.)
#if STM32_FLASH_SIZE<256
#define STM_SECTOR_SIZE 1024 //字节
#else
#define STM_SECTOR_SIZE	2048
#endif
uint16_t STMFLASH_BUF[STM_SECTOR_SIZE/2];//最多是2K字节
void STMFLASH_Write(uint32_t WriteAddr,uint16_t *pBuffer,uint16_t NumToWrite)
{
	uint32_t secpos;	//扇区地址
	uint16_t secoff;	//扇区内偏移地址(16位字计算)
	uint16_t secremain; //扇区内剩余地址(16位字计算)
 	uint16_t i;
	uint32_t offaddr;   //去掉0X08000000后的地址

	if(WriteAddr<STM32_FLASH_BASE||(WriteAddr>=(STM32_FLASH_BASE+1024*STM32_FLASH_SIZE)))return;//非法地址

	HAL_FLASH_Unlock();					    //解锁
	offaddr=WriteAddr-STM32_FLASH_BASE;		//实际偏移地址.
	secpos=offaddr/STM_SECTOR_SIZE;			//扇区地址  0~127 for STM32F103RBT6
	secoff=(offaddr%STM_SECTOR_SIZE)/2;		//在扇区内的偏移(2个字节为基本单位.)
	secremain=STM_SECTOR_SIZE/2-secoff;		//扇区剩余空间大小
	if(NumToWrite<=secremain)secremain=NumToWrite;//不大于该扇区范围
	while(1)
	{
		STMFLASH_Read(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE,STMFLASH_BUF,STM_SECTOR_SIZE/2);//读出整个扇区的内容
		for(i=0;i<secremain;i++)	//校验数据
		{
			if(STMFLASH_BUF[secoff+i]!=0XFFFF)break;//需要擦除
		}
		if(i<secremain)				//需要擦除
		{
			FLASH_PageErase(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE);	//擦除这个扇区
			FLASH_WaitForLastOperation(FLASH_WAITETIME);            	//等待上次操作完成
			CLEAR_BIT(FLASH->CR, FLASH_CR_PER);							//清除CR寄存器的PER位，此操作应该在FLASH_PageErase()中完成！
																		//但是HAL库里面并没有做，应该是HAL库bug！
			for(i=0;i<secremain;i++)//复制
			{
				STMFLASH_BUF[i+secoff]=pBuffer[i];
			}
			STMFLASH_Write_NoCheck(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE,STMFLASH_BUF,STM_SECTOR_SIZE/2);//写入整个扇区
		}else
		{
			FLASH_WaitForLastOperation(FLASH_WAITETIME);       	//等待上次操作完成
			STMFLASH_Write_NoCheck(WriteAddr,pBuffer,secremain);//写已经擦除了的,直接写入扇区剩余区间.
		}
		if(NumToWrite==secremain)break;//写入结束了
		else//写入未结束
		{
			secpos++;				 //扇区地址增1
			secoff=0;				 //偏移位置为0
		   	pBuffer+=secremain;  	 //指针偏移
			WriteAddr+=secremain*2;	 //写地址偏移(16位数据地址,需要*2)
		   	NumToWrite-=secremain;	 //字节(16位)数递减
			if(NumToWrite>(STM_SECTOR_SIZE/2))secremain=STM_SECTOR_SIZE/2;//下一个扇区还是写不完
			else secremain=NumToWrite;//下一个扇区可以写完了
		}
	};
	HAL_FLASH_Lock();		//上锁
}
#endif

//从指定地址开始读出指定长度的数据
//ReadAddr:起始地址
//pBuffer:数据指针
//NumToWrite:半字(16位)数
void STMFLASH_Read(uint32_t ReadAddr,uint16_t *pBuffer,uint16_t NumToRead)
{
	uint16_t i;
	for(i=0;i<NumToRead;i++)
	{
		pBuffer[i]=STMFLASH_ReadHalfWord(ReadAddr);//读取2个字节.
		ReadAddr+=2;//偏移2个字节.
	}
}

//测试用///
//WriteAddr:起始地址
//WriteData:要写入的数据
void Test_Write(uint32_t WriteAddr,uint16_t WriteData)
{
	STMFLASH_Write(WriteAddr,&WriteData,1);//写入一个字
}

flash.h

/*
 * flash.h
 *
 *  Created on: Mar 25, 2022
 *      Author: LX
 */

#ifndef FLASH_H_
#define FLASH_H_

#include "main.h"


//用户根据自己的需要设置
#define STM32_FLASH_SIZE 	512 	 		//所选STM32的FLASH容量大小(单位为K)
#define STM32_FLASH_WREN 	1              	//使能FLASH写入(0：不使能；1：使能)
#define FLASH_WAITETIME  	50000          	//FLASH等待超时时间

extern void    FLASH_PageErase(uint32_t PageAddress);

//FLASH起始地址
#define STM32_FLASH_BASE 0x08000000 		//STM32 FLASH的起始地址

uint8_t STMFLASH_GetStatus(void);				  //获得状态
uint8_t STMFLASH_WaitDone(uint16_t time);				  //等待操作结束
uint8_t STMFLASH_ErasePage(uint32_t paddr);			  //擦除页
uint8_t STMFLASH_WriteHalfWord(uint32_t faddr, uint16_t dat);//写入半字
uint16_t STMFLASH_ReadHalfWord(uint32_t faddr);		  //读出半字
void STMFLASH_WriteLenByte(uint32_t WriteAddr,uint32_t DataToWrite,uint16_t Len);	//指定地址开始写入指定长度的数据
uint32_t STMFLASH_ReadLenByte(uint32_t ReadAddr,uint16_t Len);						//指定地址开始读取指定长度数据
void STMFLASH_Write(uint32_t WriteAddr,uint16_t *pBuffer,uint16_t NumToWrite);		//从指定地址开始写入指定长度的数据
void STMFLASH_Read(uint32_t ReadAddr,uint16_t *pBuffer,uint16_t NumToRead);   		//从指定地址开始读出指定长度的数据

//测试写入
void Test_Write(uint32_t WriteAddr,uint16_t WriteData);

#endif /* FLASH_H_ */