STM32之内部FLASH原理

不同型号的 STM32，其 FLASH 容量也有所不同，最小的只有 16K 字节，最大的则达到了 1024K 字节。市面上 STM32F1 开发板使用的芯片是 STM32F103系列，其 FLASH 容量一般为 512K 字节，属于大容量芯片。大容量产品的 Flash 模块组织结构如图 40.1.1 所示：

STM32F1 的闪存（Flash）模块由：主存储器、信息块和闪存存储器接口寄存器等 3 部分组成。下面我们就来介绍下这些组成部分：

①主存储器。该部分用来存放代码和数据常数（如 const 类型的数据）。对于大容量产品，其被划分为 256 页，每页 2K 字节。注意，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， BOOT0、BOOT1 都接 GND 的时候，就是从 0X08000000 开始运行代码的。

②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 BOOT0 接 V3.3， BOOT1 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，这里我们不做介绍，大家可以百度了解。

③闪存存储器接口寄存器。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。

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。

下面我们就来看下如何对闪存进行读取、编程和擦除。

（1）闪存的读取

STM32F1 可通过内部的 I-Code 指令总线或 D-Code 数据总线访问内置闪存模块，本章我们主要讲解数据读写，即通过 D-Code 数据总线来访问内部闪存模块。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)。当电源电压低于 2.1V 时，必须关闭预取缓冲器。 Flash 等待周期与 CPU 时钟频率之间的对应关系，如图 40.1.2 所示：

等待周期通过 FLASH_ACR 寄存器的 LATENCY[2:0]三个位设置。系统复位后， CPU 时钟频率为内部 16M RC 振荡器， LATENCY 默认是 0，即 1 个等待周期。供电电压，我们一般是 3.3V，所以，在我们设置 72Mhz 频率作为 CPU 时钟之前，必须先设置 LATENCY 为 3，否则 FLASH 读写可能出错，导致死机。STM23F1 的 FLASH 读取是很简单的。例如，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），可以使用如下方法来读取：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 地址内的值。类似的，将上面的 vu32 改为 vu16，即可读取指定地址的一个半字。相对 FLASH 读取来说，STM32F1 FLASH 的写就复杂一点了，下面我们介绍 STM32F1 闪存的编程和擦除。

（2）闪存的编程和擦除

STM32 的闪存编程是由 FPEC（闪存编程和擦除控制器）模块处理的，这个模块包含 7 个 32 位寄存器，他们分别是：

① FPEC 键寄存器(FLASH_KEYR)

② 选择字节键寄存器(FLASH_OPTKEYR)

③ 闪存控制寄存器(FLASH_CR)

④ 闪存状态寄存器(FLASH_SR)

⑤ 闪存地址寄存器(FLASH_AR)

⑥ 选择字节寄存器(FLASH_OBR)

⑦ 写保护寄存器(FLASH_WRPR)

其中 FPEC 键寄存器总共有 3 个键值：

RDPRT 键=0X000000A5

KEY1=0X45670123

KEY2=0XCDEF89AB

STM32 复位后， FPEC 模块是被保护的，不能写入 FLASH_CR 寄存器；通过写入特定的序列到 FLASH_KEYR 寄存器可以打开 FPEC 模块（即写入 KEY1 和KEY2），只有在写保护被解除后，我们才能操作相关寄存器。

STM32 闪存的编程每次必须写入 16 位（不能单纯的写入 8 位数据），当FLASH_CR 寄存器的 PG 位为’1’时，在一个闪存地址写入一个半字将启动一次编程；写入任何非半字的数据， FPEC 都会产生总线错误。在编程过程中(BSY 位为’1’ )，任何读写闪存的操作都会使 CPU 暂停，直到此次闪存编程结束。

同样，STM32 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 0XFFFF），否则无法写入，在 FLASH_SR 寄存器的 PGERR 位将得到一个警告。STM32 的 FLASH 编程过程如下：

从上图可以得到闪存的编程顺序如下：

① 检查 FLASH_CR 的 LOCK 是否解锁，如果没有则先解锁

② 检查 FLASH_SR 寄存器的 BSY 位，以确认没有其他正在进行的编程操作

③ 设置 FLASH_CR 寄存器的 PG 位为’1’

④ 在指定的地址写入要编程的半字

⑤ 等待 BSY 位变为’0’

⑥ 读出写入的地址并验证数据

前面提到，我们在 STM32 的 FLASH 编程的时候，要先判断缩写地址是否被擦除了，所以我们有必要再介绍一下 STM32 的闪存擦除， STM32 的闪存擦除分为两种：页擦除和整片擦除。页擦除过程如下所示：

从上图可以看出，STM32 的页擦除顺序为：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设置 FLASH_CR 寄存器的 PER 位为’1’；④用 FLASH_AR 寄存器选择要擦除的页；⑤设置 FLASH_CR 寄存器的 STRT 位为’1’；⑥等待 BSY 位变为’0’；⑦读出被擦除的页并做验证；

我们只用到了 STM32 的页擦除功能，整片擦除功能我们在这里就不介绍了。通过以上了解，我们基本上知道了 STM32 闪存的读写所要执行的步骤了，由于篇幅限制，本文并没有 STM32F1 内部 FLASH 相关寄存器进行介绍，大家可以参考相关手册的内容，里面有详细的讲解。

STM32之内部FLASH原理相关推荐

c语言将结构体放在flash,stm32的内部flash读写操作(含结构体的保存)
不同的stm32单片机的flash大小不同,这个需要查阅芯片手册或者查看STM32CubeMX软件. stm32的flash地址起始于0x0800 0000,结束地址是0x0800 0000加上芯片实 ...
STM32之内部FLASH例程
#include "stm32f10x.h" #include <string.h>/* STM32 内部 FLASH 配置 */ #define STM32_FLAS ...
一.stm32的内部flash操作笔记
一.在文件stm32f4xx_hal_flash_ex.h中有对应的文件标号定义如下: /*--------------------------------------- STM32F40xxx/ST ...
STM32系列内部Flash擦写程序
stm32内部Flash擦写流程,对于FLash必须按页擦写,不同型号的flash页大小不同,需要根据实际修改 #define FLASH_PAGE_SIZE 2048 //定义Flash页大小,RC ...
STM32 --- 使用内部FLASH存储数据
本文记录了对一些知识点的理解.操作方法,如有错误,请务必批评指正!! 最终的测试截图: 目录一.内部FLASH要点关于地址: 关于解锁: 关于擦除: 关于写入: 二.读取数据三.存储数据四. ...
STM32读写内部flash
概念:计算机中最小的信息单位是bit,也就是一个二进制位,8个bit组成一个Byte,也就是1个字节, 1个存储单元存放1个字节,每个存储单元对应一个32位(bit)地址,所以重要的话说三遍:对于32 ...
STM32读写内部Flash（介绍+附代码）
概述内部flash读写详解一.介绍首先我们需要了解一个内存映射: stm32的flash地址起始于0x0800 0000,结束地址是0x0800 0000加上芯片实际的flash大小,不同的芯片 ...
STM32单片机内部FLASH使用注意事项
目录 1.前言 2.STM32 F1.F4.L1系列内部FLASH分区及大小 1.STM32F1系列 2.STM32F4系列 3.STM32L1系列 3.STM32 F1.F4.L1系列内部FLASH ...
STM32的内部Flash读写
内部Flash官方手册介绍 STM官方关于stm32F103系列的芯片有一个专门介绍flash读写的手册.STM32F100xx超值型产品闪存编程手册通过J-Link查看自己的芯片内部的flash大 ...

STM32之内部FLASH原理

STM32之内部FLASH原理相关推荐

最新文章

热门文章