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STM32 本身没有自带 EEPROM,但是 STM32 具有 IAP(在应用编程)功能,所以我们可以把它的 FLASH 当成 EEPROM 来使用
STM32 FLASH 简介 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。战舰 STM32 开发板选择的 STM32F103ZET6 的 FLASH 容量为 512K 字节,属于大容量产品(另外还有中容量和小容量产品), 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等 3 部分组成。 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, B0、B1 都接 GND 的时候,就是从 0X08000000开始运行代码的。 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。 闪存的读取 内置闪存模块可以在通用地址空间直接寻址,任何 32 位数据的读操作都能访问闪存模块的内容并得到相应的数据。读接口在闪存端包含一个读控制器,还包含一个 AHB 接口与 CPU 衔接。这个接口的主要工作是产生读闪存的控制信号并预取 CPU 要求的指令块,预取指令块仅用于在 I-Code 总线上的取指操作,数据常量是通过 D-Code 总线访问的。这两条总线的访问目标是相同的闪存模块,访问 D-Code 将比预取指令优先级高 这里要特别留意一个闪存等待时间,因为 CPU 运行速度比 FLASH 快得多,STM32F103的 FLASH 最快访问速度≤24Mhz,如果 CPU 频率超过这个速度,那么必须加入等待时间,比如我们一般使用 72Mhz 的主频,那么 FLASH 等待周期就必须设置为 2,该设置通过 FLASH_ACR寄存器设置。 使用 STM32 的官方固件库操作 FLASH 的几个常用函数。这些函数和定义分布在文件 stm32f10x_flash.c 以及 stm32f10x_flash.h 文件中。 1. 锁定解锁函数 在对 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),固件库函数实现很简单: 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,使用的库函数是: void FLASH_Lock(void); 2. 写操作函数 固件库提供了三个 FLASH 写函数: FLASH_Status FLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data); FLASH_Status FLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data); FLASH_Status FLASH_ProgramOptionByteData(uint32_t Address, uint8_t Data); 顾名思义分别为:FLASH_ProgramWord 为 32 位字写入函数,其他分别为 16 位半字写入和用户选择字节写入函数。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. 擦除函数 固件库提供三个 FLASH 擦除函数: FLASH_Status FLASH_ErasePage(uint32_t Page_Address); FLASH_Status FLASH_EraseAllPages(void); FLASH_Status FLASH_EraseOptionBytes(void); 这三个函数可以顾名思义了,非常简单。 4. 获取 FLASH 状态 主要是用的函数是: FLASH_Status FLASH_GetStatus(void); 返回值是通过枚举类型定义的: 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; 从这里面我们可以看到 FLASH 操作的 5 个状态,每个代表的意思我们在后面注释了。 5. 等待操作完成函数 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。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,这个很容易理解,这个函数本身我们在固件库中使用得不多,但是在固件库函数体中间可以多次看到。 6. 读 FLASH 特定地址数据函数 有写就必定有读,而读取 FLASH 指定地址的半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: u16 STMFLASH_ReadHalfWord(u32 faddr) { return *(vu16*)faddr; } //读取指定地址的半字(16位数据) //faddr:读地址(此地址必须为2的倍数!!) //返回值:对应数据。 u16 STMFLASH_ReadHalfWord(u32 faddr) { return *(vu16*)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(u32 WriteAddr,u16 *pBuffer,u16 NumToWrite) { u16 i; for(i=0;i《NumToWrite;i++) { FLASH_ProgramHalfWord(WriteAddr,pBuffer); 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 u16 STMFLASH_BUF[STM_SECTOR_SIZE/2];//最多是2K字节 void STMFLASH_Write(u32 WriteAddr,u16 *pBuffer,u16 NumToWrite) { u32 secpos; //扇区地址 u16 secoff; //扇区内偏移地址(16位字计算) u16 secremain; //扇区内剩余地址(16位字计算) u16 i; u32 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 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_ErasePage(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE);//擦除这个扇区 for(i=0;i《secremain;i++)//复制 { STMFLASH_BUF[i+secoff]=pBuffer; } STMFLASH_Write_NoCheck(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE,STMFLASH_BUF,STM_SECTOR_SIZE/2);//写入整个扇区 }else 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; //写地址偏移 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 } }; 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(u32 ReadAddr,u16 *pBuffer,u16 NumToRead) { u16 i; for(i=0;i《NumToRead;i++) { pBuffer=STMFLASH_ReadHalfWord(ReadAddr);//读取2个字节。 ReadAddr+=2;//偏移2个字节。 } } // //WriteAddr:起始地址 //WriteData:要写入的数据 void Test_Write(u32 WriteAddr,u16 WriteData) { STMFLASH_Write(WriteAddr,&WriteData,1);//写入一个字 } |
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