STM32H743一个扇区128K，扇区中间地址写数据，地址前后的数据内容不变，怎么解决？

在STM32H743中，由于Flash存储器的物理特性，擦除操作的最小单位是128KB的扇区，而写入操作需要确保目标区域已被擦除（即全为0xFF）。因此，在扇区中间写入数据时，必须采取特定策略来保留其他数据。以下是详细的解决方案：

解决方案步骤

1. 备份原始数据到RAM

• 读取整个扇区数据：在擦除前，将整个128KB扇区的数据读取到RAM缓冲区。
  

  #define SECTOR_SIZE  (128 * 1024)
  
  uint8_t buffer[SECTOR_SIZE];
  
  memcpy(buffer, (void*)SECTOR_START_ADDR, SECTOR_SIZE);



• 修改目标数据：在缓冲区中更新需要写入的地址内容。
  

  uint32_t target_offset = 0x2000; // 中间地址示例
  
  memcpy(buffer + target_offset, new_data, new_data_size);

2. 执行擦除操作

• 
  

  使用HAL库擦除目标扇区：

  
  

  FLASH_EraseInitTypeDef erase;
  
  erase.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_SECTORS;
  
  erase.Banks = FLASH_BANK_1; // 根据实际使用的Bank选择
  
  erase.Sector = SECTOR_NUMBER;
  
  erase.NbSectors = 1;
  
  
  
  uint32_t sector_error;
  
  HAL_FLASH_Unlock();
  
  HAL_FLASHEx_Erase(&erase, §or_error);
  
  HAL_FLASH_Lock();

  
  

3. 将缓冲区数据写回Flash

• 逐块写入：Flash写入通常需要按64位（8字节）对齐，使用HAL_FLASH_Program函数：
  

  HAL_FLASH_Unlock();
  
  for (uint32_t i = 0; i < SECTOR_SIZE; i += 8) {
  
    uint64_t data = *(uint64_t*)(buffer + i);
  
    HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_DOUBLEWORD, SECTOR_START_ADDR + i, data);
  
  }
  
  HAL_FLASH_Lock();

优化与注意事项

1. 断电保护机制

• 使用双扇区备份：维护两个扇区（A和B），每次写入新数据到B扇区，完成后将指针切换到B，下次擦除A。这避免单扇区操作时断电导致数据丢失。


• 写入校验：在数据写回后，校验Flash内容与缓冲区是否一致，确保完整性。

2. 数据存储结构优化

• 分块管理：将频繁修改的数据独立存储在小扇区（若可用）或使用外部EEPROM/FRAM。


• 日志式更新：记录变更日志到其他存储区，积累一定量后再合并写入，减少擦除次数。

3. 磨损均衡（Wear Leveling）

• 动态分配数据到不同扇区，平衡擦写次数。例如，使用索引表记录数据位置，每次更新选择不同扇区。

4. 关键代码保护

• 操作期间禁用中断：避免擦写过程被中断，导致操作失败。
  

  __disable_irq();
  
  // 执行Flash操作
  
  __enable_irq();

示例代码片段

void update_flash_sector(uint32_t sector_addr, uint32_t offset, uint8_t *data, uint32_t size) {

    // 备份原始数据

    uint8_t backup[SECTOR_SIZE];

    memcpy(backup, (void*)sector_addr, SECTOR_SIZE);



    // 修改备份数据

    memcpy(backup + offset, data, size);



    // 擦除扇区

    FLASH_EraseInitTypeDef erase = {0};

    erase.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_SECTORS;

    erase.Sector = GET_SECTOR_NUMBER(sector_addr); // 根据地址获取扇区号

    erase.NbSectors = 1;

    uint32_t sector_error;



    HAL_FLASH_Unlock();

    if (HAL_FLASHEx_Erase(&erase, §or_error) != HAL_OK) {

        // 处理错误

    }



    // 写回数据

    for (uint32_t i = 0; i < SECTOR_SIZE; i += 8) {

        uint64_t word = *(uint64_t*)(backup + i);

        if (HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_DOUBLEWORD, sector_addr + i, word) != HAL_OK) {

            // 处理错误

        }

    }

    HAL_FLASH_Lock();

}

结论

在STM32H743中，由于Flash擦除的最小单位为128KB扇区，局部更新数据必须通过备份-修改-擦除-写回的流程实现。虽然无法绕过物理擦除限制，但通过合理的软件设计和数据管理策略（如双缓冲、磨损均衡），可以有效减少数据丢失风险并延长Flash寿命。对于频繁更新的场景，建议结合外部存储器或优化存储结构以提升系统鲁棒性。

void update_flash_sector(uint32_t sector_addr, uint32_t offset, uint8_t *data, uint32_t size) {

    // 备份原始数据

    uint8_t backup[SECTOR_SIZE];

    memcpy(backup, (void*)sector_addr, SECTOR_SIZE);



    // 修改备份数据

    memcpy(backup + offset, data, size);



    // 擦除扇区

    FLASH_EraseInitTypeDef erase = {0};

    erase.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_SECTORS;

    erase.Sector = GET_SECTOR_NUMBER(sector_addr); // 根据地址获取扇区号

    erase.NbSectors = 1;

    uint32_t sector_error;



    HAL_FLASH_Unlock();

    if (HAL_FLASHEx_Erase(&erase, §or_error) != HAL_OK) {

        // 处理错误

    }



    // 写回数据

    for (uint32_t i = 0; i < SECTOR_SIZE; i += 8) {

        uint64_t word = *(uint64_t*)(backup + i);

        if (HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_DOUBLEWORD, sector_addr + i, word) != HAL_OK) {

            // 处理错误

        }

    }

    HAL_FLASH_Lock();

}

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