STM32操作访问flash,包括写入数据到flash和从flash读取数据
文章目录
- 序言:flash相关知识背景
- 一、FLASH操作流程与操作选址
- 1.1 FLASH操作流程
- 1.2 如何查找并选定要写入Flash十六进制地址
- 二、Flash基本知识点
- 2.1 Flash容量
- 2.2 ST库对Flash操作的支持
- 三、OK,上干货,上代码
- 3.1 先定义一个Flash操作的**起始地址宏定义**和**Flash状态指示标志位**
- 3.2 编写各个读写函数
序言:flash相关知识背景
STM32中存储区分为:随机存取存储器RAM和只读存储器ROM。
其中:
- RAM为常说的内存,比如手机的2G内存4G内存等,就是程序跑起来的时候所占用的存储空间,特点是掉电数据丢失。
- ROM为常说的硬盘,比如手机的64G和128G等,可以简单的理解为硬盘的存储空间,特点是掉电数据不丢失,所以又叫“非易失性存储器件”。
- ROM又包含:EEPROM和flash。
画个嵌入式产品存储器件的思维导图如下(如有什么地方不对,恳请大神们进行指正):
作为ROM的一份子,flash的特点自然是掉电数据不丢失。但是,flash在STM32中比较重要,程序也是保存在这个地方,所以轻易不让用户进行随意的读写,以避免不必要的问题。
而这篇博客就先简单记录一下flash的访问流程和方法(读和写),具体原理以后理解深刻了再做补充。
一、FLASH操作流程与操作选址
1.1 FLASH操作流程
Flash操作已经属于嵌入式设备中很底层的操作了,直接对地址进行存取,简单描述,Flash操作大致需要以下流程:
1、确定要写入Flash的首地址(稍后介绍确定地址的方法)
2、解锁Flash
3、对Flash进行操作(写入数据)
4、对Flash重新上锁
1.2 如何查找并选定要写入Flash十六进制地址
要想选定安全的Flash地址进行读写,可以根据自己的STM32 MCU型号,查找数据手册,确定FLASH的地址区段,因为起始段会存储代码,所以一定要避开起始段,以避免数据错误。(我一般是根据Flash大小计算Flash的最末尾地址,往前推一段地址空间,在这里一般不会对代码中的数据产生覆盖等影响)
我此次操作Flash使用的MCU是STM32F103C8T6,所以以该型号MCU为例进行描述:
- 在数据手册中,可以看到STM32F103C8T6的flash起始地址是0x0800 0000(如下图所示),而STM32F103C8T6的Flash大小为64K,可以计算出STM32F103C8T6的Flash地址范围是:0x0800 0000——0x0800 FFFF(计算方法参考另一篇博客:STM32内存大小与地址的对应关系以及计算方法)。这里选取0x0800 F000作为读写操作的起始地址,对于C8T6这款MCU,操作这个起始地址应该算是很安全的范围了。
二、Flash基本知识点
2.1 Flash容量
Flash根据容量大小可以分为以下三种:
- 1、小容量产品:Flash大小为1-32KB(STM32F10X_LD)
- 2、中容量产品:Flash大小为64-128KB(STM32F10X_MD)
- 3、大容量产品:Flash大小为256KB以上(STM32F10X_HD)
2.2 ST库对Flash操作的支持
ST库中对Flash操作主要提供了以下几类操作API函数:
- 1、Flash解锁、锁定函数
void FLASH_Unlock(void); //解锁函数:在对Flash操作之前必须解锁
void FLASH_Lock(void); //锁定函数:同理,操作完Flash之后必须重新上锁
- 2、Flash写操作函数
FLASH_Status FLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data); //32位字写入函数
FLASH_Status FLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data); //16位半字写入函数
FLASH_Status FLASH_ProgramOptionByteData(uint32_t Address, uint8_t Data); //用户选择字节写入函数
注:这里需要说明,32 位字节写入实际上是写入的两次 16 位数据,写完第一次后地址+2,这与我们前面讲解的 STM32 闪存的编程每次必须写入 16 位并不矛盾。写入 8位实际也是占用的两个地址了,跟写入 16 位基本上没啥区别。
- 3、Flash擦除函数
FLASH_Status FLASH_ErasePage(uint32_t Page_Address);
FLASH_Status FLASH_EraseAllPages(void);
FLASH_Status FLASH_EraseOptionBytes(void);
- 4、获取Flash状态
FLASH_Status FLASH_GetStatus(void);
获取Flash状态函数,主要是为了获取Flash的状态,以便于根据状态对Flash进行操作。该函数返回值是通过枚举类型定义的,在代码中可以看到FLASH_Status类型定义如下(具体含义看注释即可):
*
typedef enum {FLASH_BUSY = 1, //忙FLASH_ERROR_PG, //编程错误FLASH_ERROR_WRP, //写保护错误FLASH_COMPLETE, //操作完成FLASH_TIMEOUT //操作超时
}FLASH_Status;
- 5、等待操作完成函数
FLASH_Status FLASH_WaitForLastOperation(uint32_t Timeout);
注:在执行闪存写操作时,任何对闪存的读操作都会锁住总线,在写操作完成后读操作才能正确地进行;既在进行写或擦除操作时,不能进行代码或数据的读取操作。所以在每次操作之前,我们都要等待上一次操作完成这次操作才能开始。
三、OK,上干货,上代码
根据ST库提供的上述函数,我们可以自己编写Flash的读写操作代码如下:
3.1 先定义一个Flash操作的起始地址宏定义和Flash状态指示标志位
#define STARTADDR 0x0800F000 //STM32F103C8T6适用volatile FLASH_Status FLASHStatus = FLASH_BUSY; //Flash操作状态变量
3.2 编写各个读写函数
/** Name: WriteFlashOneWord* Function: 向内部Flash写入32位数据* Input: WriteAddress:数据要写入的目标地址(偏移地址)* WriteData: 写入的数据*/
void WriteFlashOneWord(uint32_t WriteAddress, uint32_t WriteData)
{ FLASH_UnlockBank1();FLASH_ClearFlag(FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_PGERR | FLASH_FLAG_WRPRTERR);FLASHStatus = 1; //清空状态指示标志位FLASHStatus = FLASH_ErasePage(STARTADDR); if(FLASHStatus == FLASH_COMPLETE) { FLASHStatus = 1; //清空状态指示标志位FLASHStatus = FLASH_ProgramWord(STARTADDR+WriteAddress, WriteData); //flash.c 中API函数}FLASHStatus = 1; //清空状态指示标志位FLASH_LockBank1();
}/** Name: WriteFlashData* Function: 向内部Flash写入数据* Input: WriteAddress:数据要写入的目标地址(偏移地址)* data[]: 写入的数据首地址* num: 写入数据的个数*/
void WriteFlashData(uint32_t WriteAddress, uint8_t data[], uint32_t num)
{uint32_t i = 0;uint16_t temp = 0;FLASH_UnlockBank1(); //解锁flashFLASH_ClearFlag(FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_PGERR | FLASH_FLAG_WRPRTERR); FLASHStatus = 1; //清空状态指示标志位FLASHStatus = FLASH_ErasePage(STARTADDR);//擦除整页if(FLASHStatus == FLASH_COMPLETE)//flash操作完成{FLASHStatus = 1; //清空状态指示标志位for(i=0; i<num; i++){temp = (uint16_t)data[i];FLASHStatus = FLASH_ProgramHalfWord(STARTADDR+WriteAddress+i*2, temp);//写入数据}}FLASHStatus = 1; //清空状态指示标志位FLASH_LockBank1(); //锁定flash
}
/** Name: ReadFlashNBtye* Function: 从内部Flash读取N字节数据* Input: ReadAddress:数据地址(偏移地址)* ReadBuf:读取到的数据存放位置指针* ReadNum:读取字节个数* Output: 读取的字节数*/
int ReadFlashNBtye(uint32_t ReadAddress, uint8_t *ReadBuf, int32_t ReadNum)
{ int DataNum = 0;ReadAddress = (uint32_t)STARTADDR + ReadAddress; while(DataNum < ReadNum) { *(ReadBuf + DataNum) = *(__IO uint8_t*) ReadAddress++; DataNum++; }return DataNum;
}/** Name: ReadFlashData* Function: 从内部Flash读取num字节数据* Input: ReadAddress:数据地址(偏移地址)* dest_Data: 读取到的数据存放位置指针* num: 读取字节个数*/
void ReadFlashData(uint32_t ReadAddress, uint8_t *dest_Data, uint32_t num)
{int i = 0;ReadAddress = (uint32_t)STARTADDR + ReadAddress; while(i < num) {*(dest_Data+i) = *(__IO uint16_t*) ReadAddress;ReadAddress += 2;i++;}
}
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