Flash基础入门之FLASH模拟EEPROM-职坐标

Flash基础入门之FLASH模拟EEPROM

小标 2018-08-06 来源：阅读 4023 评论 0

摘要：本文主要向大家介绍了Flash基础入门之FLASH模拟EEPROM，通过具体的内容向大家展现，希望对大家学习Flash基础入门有所帮助。

本文主要向大家介绍了Flash基础入门之FLASH模拟EEPROM，通过具体的内容向大家展现，希望对大家学习Flash基础入门有所帮助。

STM32编程方式：
1、在线编程（ICP,In-Circuit Programming）:
通过JTAG/SWD协议或者系统加载程序(Bootloader)下载用户应用程序到微控制器中。
2、在程序中编程(IAP,In Application Programming):
通过任何一种通信接口(如IO端口,USB,CAN,UART,I2C,SPI等)下载程序或者应用数据到存储器中。也就是说，STM32允许用户在应用程序中重新烧写闪存存储器中的内容。然而，IAP需要至少有一部分程序已经使用ICP方式烧到闪存存储器中（Bootloader)。

闪存模块存储器组织共1M

①主存储器
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。
②系统存储器
存放STM32F4的bootloader代码，此代码是出厂的时候就固化在STM32F4里面了，专门来给主存储器下载代码的。当B0接V3.3，B1接GND的时候，从该存储器启动（即进入串口下载模式）
③OTP区域
一次性可编程区域，共528字节，被分成两个部分，前面512字节（32字节为1块，分成16块），可以用来存储一些用户数据（一次性的，写完一次，永远不可以擦除！！），后面16字节，用于锁定对应块。
④选项字节
用于配置读保护、BOR级别、软件/硬件看门狗以及器件处于待机或停止模式下的复位。

FLASH闪存的读取
我们要从地址addr，读取一个字（字节为8位，半字为16位，字为32位），可以通过如下的语句读取：
data=(vu32)addr;
将addr强制转换为vu32指针，然后取该指针所指向的地址的值，即得到了addr地址的值。
注意
为了准确读取 Flash 数据，必须根据 CPU 时钟 (HCLK) 频率和器件电源电压在 Flash 存取控制寄存器 (FLASH_ACR) 中正确地设置等待周期数 (LATENCY).

供电电压，我们一般是3.3V，所以，在我们设置168Mhz频率作为CPU时钟之前，必须先设置LATENCY为5，否则FLASH读写可能出错，导致死机。

FLASH闪存的编程(写）和擦除操作
在对 STM32F4的Flash执行写入或擦除操作期间，任何读取Flash的尝试都会导致总线阻塞。只有在完成编程操作后，才能正确处理读操作。

FLASH编程注意事项
1、STM32F4复位后，FLASH编程操作是被保护的，不能写入FLASH_CR寄存器；通过写入特定的序列（0X45670123和0XCDEF89AB）到FLASH_KEYR寄存器才可解除写保护，只有在写保护被解除后，我们才能操作相关寄存器。
FLASH_CR的解锁序列为：
1）写0X45670123（KEY1)到FLASH_KEYR
2）写0XCDEF89AB(KEY2)到FLASH_KEYR
2、STM32F4闪存的编程位数可以通过FLASH_CR的PSIZE字段配置，PSIZE的设置必须和电源电压匹配，由于我们开发板用的电压是3.3V，所以PSIZE必须设置为10，即32位并行位数。

3、STM32F4的FLASH在编程的时候，也必须要求其写入地址的FLASH是被擦除了的（也就是其值必须是0XFFFFFFFF），否则无法写入。

STM32F4的标准编程步骤如下：
1、检查FLASH_SR中的BSY位，确保当前未执行任何FLASH操作。
2、将FLASH_CR寄存器中的PG位置1，激活FLASH编程。
3、针对所需存储器地址（主存储器块或OTP区域内）执行数据写入操作：
—并行位数为x8时按字节写入（PSIZE=00）
—并行位数为x16时按半字写入（PSIZE=01）
—并行位数为x32时按字写入（PSIZE=02）
—并行位数为x64时按双字写入（PSIZE=03）
4、等待BSY位清零，完成一次编程。
几点要注意：1，编程前，要确保要写如地址的FLASH已经擦除。2，要先解锁（否则不能操作FLASH_CR）。3，编程操作对OPT区域也有效，方法一模一样。

闪存擦除
在STM32F4的FLASH编程的时候，要先判断缩写地址是否被擦除了
1、扇区擦除 2、整片擦除。

扇区擦除步骤
1、检查FLASH_CR的LOCK是否解锁，如果没有则先解锁
2、检查FLASH_SR寄存器中的BSY 位，确保当前未执行任何FLASH操作
3、在FLASH_CR寄存器中，将SER位置1，并从主存储块的12个扇区中选择要擦除的扇区 (SNB)
4、将FLASH_CR寄存器中的STRT位置1，触发擦除操作
5、等待BSY位清零

批量擦除步骤
1、检查FLASH_SR寄存器中的BSY 位，确保当前未执行任何FLASH操作
2、在FLASH_CR寄存器中，将MER位置1 (STM32F407xx)
3、将FLASH_CR寄存器中的STRT位置1，触发擦除操作
4、等待BSY位清零

FLASH操作相关寄存器
1、FLASH访问控制寄存器（FLASH_ACR）
2、FLASH密匙寄存器（FLASH_KEYR)
3、FLASH控制寄存器（FLASH_CR)
4、FLASH状态寄存器（FLASH_SR)
相关用法查手册

FLSH操作总结
1、锁定解锁函数
对FLASH进行写操作前必须先解锁，解锁操作也就是必须在FLASH_KEYR寄存器写入特定的序列（KEY1和KEY2）,固件库函数实现：void FLASH_Unlock(void)；
同样的道理，在对FLASH写操作完成之后，我们要锁定FLASH
void FLASH_Lock(void)；
2、写操作函数
3、擦除函数
FLASH_Status FLASH_EraseSector(uint32_t FLASH_Sector, uint8_t VoltageRange);
FLASH_Status FLASH_EraseAllSectors(uint8_t VoltageRange);
FLASH_Status FLASH_EraseAllBank1Sectors(uint8_t VoltageRange);
FLASH_Status FLASH_EraseAllBank2Sectors(uint8_t VoltageRange)
前面两个函数一个是用来擦除某个Sector，一个使用来擦除全部的sectors。
4、获取状态函数
主要是用的函数是：
FLASH_Status FLASH_GetStatus(void)；
5、等待操作完成函数
每次操作之前，我们都要等待上一次操作完成这次操作才能开始。使用的函数是：
FLASH_Status FLASH_WaitForLastOperation(uint32_t Timeout)；
入口参数为等待时间，返回值是FLASH的状态
6、读FLASH特定地址数据函数
读取FLASH指定地址的字的函数固件库并没有给出来，这里我们自己写的一个函数：
u32 STMFLASH_ReadWord(u32 faddr)
{
return (vu32)faddr;
}

stmflash.h

#ifndef __STMFLASH_H__#define __STMFLASH_H__#include "sys.h"//FLASH起始地址#define STM32_FLASH_BASE 0x08000000 //STM32 FLASH的起始地址

//FLASH 扇区的起始地址#define ADDR_FLASH_SECTOR_0 ((u32)0x08000000) //扇区0起始地址, 16 Kbytes #define ADDR_FLASH_SECTOR_1 ((u32)0x08004000) //扇区1起始地址, 16 Kbytes #define ADDR_FLASH_SECTOR_2 ((u32)0x08008000) //扇区2起始地址, 16 Kbytes #define ADDR_FLASH_SECTOR_3 ((u32)0x0800C000) //扇区3起始地址, 16 Kbytes #define ADDR_FLASH_SECTOR_4 ((u32)0x08010000) //扇区4起始地址, 64 Kbytes #define ADDR_FLASH_SECTOR_5 ((u32)0x08020000) //扇区5起始地址, 128 Kbytes #define ADDR_FLASH_SECTOR_6 ((u32)0x08040000) //扇区6起始地址, 128 Kbytes #define ADDR_FLASH_SECTOR_7 ((u32)0x08060000) //扇区7起始地址, 128 Kbytes #define ADDR_FLASH_SECTOR_8 ((u32)0x08080000) //扇区8起始地址, 128 Kbytes #define ADDR_FLASH_SECTOR_9 ((u32)0x080A0000) //扇区9起始地址, 128 Kbytes #define ADDR_FLASH_SECTOR_10 ((u32)0x080C0000) //扇区10起始地址,128 Kbytes #define ADDR_FLASH_SECTOR_11 ((u32)0x080E0000) //扇区11起始地址,128 Kbytes

u32 STMFLASH_ReadWord(u32 faddr); //读出字 void STMFLASH_Write(u32 WriteAddr,u32 *pBuffer,u32 NumToWrite); //从指定地址开始写入指定长度的数据void STMFLASH_Read(u32 ReadAddr,u32 *pBuffer,u32 NumToRead); //从指定地址开始读出指定长度的数据

#endif

stmflash.c

#include "stmflash.h"

#include "delay.h"

#include "usart.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.u32 STMFLASH_ReadWord(u32 faddr)

{

return *(vu32*)faddr;

} //获取某个地址所在的flash扇区//addr:flash地址//返回值:0~11,即addr所在的扇区

uint16_t STMFLASH_GetFlashSector(u32 addr)

{

if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_1)return FLASH_Sector_0;

else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_2)return FLASH_Sector_1;

else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_3)return FLASH_Sector_2;

else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_4)return FLASH_Sector_3;

else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_5)return FLASH_Sector_4;

else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_6)return FLASH_Sector_5;

else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_7)return FLASH_Sector_6;

else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_8)return FLASH_Sector_7;

else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_9)return FLASH_Sector_8;

else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_10)return FLASH_Sector_9;

else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_11)return FLASH_Sector_10;

return FLASH_Sector_11;

}//从指定地址开始写入指定长度的数据//特别注意:因为STM32F4的扇区实在太大,没办法本地保存扇区数据,所以本函数// 写地址如果非0XFF,那么会先擦除整个扇区且不保存扇区数据.所以// 写非0XFF的地址,将导致整个扇区数据丢失.建议写之前确保扇区里// 没有重要数据,最好是整个扇区先擦除了,然后慢慢往后写. //该函数对OTP区域也有效!可以用来写OTP区!//OTP区域地址范围:0X1FFF7800~0X1FFF7A0F//WriteAddr:起始地址(此地址必须为4的倍数!!)//pBuffer:数据指针//NumToWrite:字(32位)数(就是要写入的32位数据的个数.)

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

{

FLASH_Status status = FLASH_COMPLETE;

u32 addrx=0;

u32 endaddr=0;

if(WriteAddr<STM32_FLASH_BASE||WriteAddr%4)return; //非法地址起始地址小于基地址或不是字

FLASH_Unlock(); //解锁

FLASH_DataCacheCmd(DISABLE);//FLASH擦除期间,必须禁止数据缓存

addrx=WriteAddr; //写入的起始地址

endaddr=WriteAddr+NumToWrite*4; //写入的结束地址一个字占四个地址

if(addrx<0X1FFF0000) //只有主存储区,才需要执行擦除操作!!

{

while(addrx<endaddr) //扫清一切障碍.(对非FFFFFFFF的地方,先擦除)

{

if(STMFLASH_ReadWord(addrx)!=0XFFFFFFFF)//有非0XFFFFFFFF的地方,要擦除这个扇区

{

status=FLASH_EraseSector(STMFLASH_GetFlashSector(addrx),VoltageRange_3);//VCC=2.7~3.6V之间!!

if(status!=FLASH_COMPLETE)break; //发生错误了一直循环查询扇区有没有擦除，直到扇区地址结束

}else addrx+=4;//如果已经擦除了那么地址值加4

}

if(status==FLASH_COMPLETE)

{

while(WriteAddr<endaddr)//写数据

{

if(FLASH_ProgramWord(WriteAddr,*pBuffer)!=FLASH_COMPLETE)//写入数据

{

break; //写入异常

}

WriteAddr+=4;

pBuffer++;

}

FLASH_DataCacheCmd(ENABLE); //FLASH擦除结束,开启数据缓存

FLASH_Lock();//上锁

}

//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//NumToRead:字(4位)数

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

{

u32 i;

for(i=0;i<NumToRead;i++)

{

pBuffer[i]=STMFLASH_ReadWord(ReadAddr);//读取4个字节.

ReadAddr+=4;//偏移4个字节.

}

main.c

#include "sys.h"#include "delay.h"#include "usart.h"#include "led.h"#include "lcd.h"#include "stmflash.h" #include "key.h" //要写入到STM32 FLASH的字符串数组const u8 TEXT_Buffer[]={"STM32 FLASH TEST"};#define TEXT_LENTH sizeof(TEXT_Buffer) //数组长度 #define SIZE TEXT_LENTH/4+((TEXT_LENTH%4)?1:0)

#define FLASH_SAVE_ADDR 0X0800C004 //设置FLASH 保存地址(必须为偶数，且所在扇区,要大于本代码所占用到的扇区.

//否则,写操作的时候,可能会导致擦除整个扇区,从而引起部分程序丢失.引起死机.int main(void)

{

u8 key=0;

u16 i=0;

u8 datatemp[SIZE];

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2

delay_init(168); //初始化延时函数

uart_init(115200); //初始化串口波特率为115200

LED_Init(); //初始化LED

LCD_Init(); //LCD初始化

KEY_Init(); //按键初始化