stm32内部Flash的读写操作

stm32的产品都有内置Flash，而且不同系列的产品其内置Flash的大小不尽相同，结构上也有差异，本文将对stm32f07x，stm32f10x，stm32f40x的内置Flash结构，以及如何进行读写操作做一个介绍。

一、特性与构成

1.stm32f07x系列

 2、stm32f10x系列

　　3、stm32f40x系列 

 二、对内部Flash的读写操作

　2.1　stm32不同系列的产品，内部Flash的特性与构成确实存在一定的差异，但是对于读写操作，步骤一致，比如要往内部flash写入数据，需要几个步骤：

　　①、解锁flash

　　②、擦除

　　③、写入数据

　　④、锁住flash

　　读取Flash的内容，只需要直接读取内存地址的数据即可。

注意：①如果要写入的地址内保存了一些重要的数据，不想丢失的话，应该在擦除之前先把数据读取到缓冲区里，再进行擦除和写入新的数据。在擦除页之后，如果写入的数据不够一页，可以连续写入。

②写入数据之前，应该计算好MCU程序占用的内存，因为MCU的程序也是保存在Flash里，如果写入的数据占用了MCU程序的内存，就会导致程序死掉。而计算MCU占用内存大小的方法可以将它生成为bin文件，从它的属性里可以知道它的大小。具体可以参考：https://www.cnblogs.com/xingboy/p/10818813.html；这里提供简单的操作介绍：

1、首先打开keil工程，点击，出现以下界面，选择User

 2、最下方的Run #1打上勾，后面文本框里输入：fromelf --bin --output .'SL@L.bin' '#L'，然后点击OK

 3、编译

4、到工程文件夹里找到这个bin文件，右击该文件，点击属性就可以查到这个文件的大小

 比如我这个bin文件是16KB+，那么我们从0x0800 0000开始算起，17KB的内存不要动，从17KB的位置开始写入数据就不会影响MCU的程序。需要注意的是，不同的MCU，其每一页的大小都不一样，如开篇提供的三种MCU的Flash构成表格，stm32f07x每一页是2KB，stm32f10x的每一页是1KB，stm32f40x没有页的概念，只有扇区的概念，且扇区的大小也不一定相同，有的是16KB，有的是64KB，有的是128KB。所以虽然读操作的步骤一样，但是编程的时候有些区别。这里以HAL为例：

stm32f07x系列：

/************************************************************************

*函数名称：void Flash_Write(uint32_t address,uint32_t *data,uint8_t size)

*函数功能：往内部Flash里写入数据

*函数形参：address:写入数据的起始地址，data:要写入的数据的源地址，size:大小

*函数返回值：无

*************************************************************************/    

void Flash_Write(uint32_t address,uint32_t data)

{

    uint32_t PageError = 0;

    if(HAL_FLASH_Unlock() != HAL_OK)    /*解锁Flash*/

    {

        printf('Unlock Flash Fail!rn');

    }

    else

    {

        printf('Unlock Flash succeed!rn');

    }

    FLASH_EraseInitTypeDef FLASH_EraseInit;

    FLASH_EraseInit.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_PAGES;

    FLASH_EraseInit.PageAddress = address;

    FLASH_EraseInit.NbPages = 1;

    if(HAL_FLASHEx_Erase(&FLASH_EraseInit,&PageError) != HAL_OK)

    {

        printf('Erase Flash Fail!rn');

    }

    else

    {

        printf('Erase Flash Succeed!rn');

    }

    HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_HALFWORD,address,data);

    HAL_FLASH_Lock();

}

其中：

//擦除结构体：

typedef struct

{

  uint32_t TypeErase;   /*!< TypeErase: Mass erase or page erase.

                             This parameter can be a value of @ref FLASHEx_Type_Erase */

  uint32_t PageAddress; /*!< PageAdress: Initial FLASH page address to erase when mass erase is disabled

                             This parameter must be a number between Min_Data = FLASH_BASE and Max_Data = FLASH_BANK1_END */

  uint32_t NbPages;     /*!< NbPages: Number of pagess to be erased.

                             This parameter must be a value between Min_Data = 1 and Max_Data = (max number of pages - value of initial page)*/

} FLASH_EraseInitTypeDef;

//擦除函数：

HAL_StatusTypeDef HAL_FLASHEx_Erase(FLASH_EraseInitTypeDef *pEraseInit, uint32_t *PageError)

//Flash编程函数

HAL_StatusTypeDef HAL_FLASH_Program(uint32_t TypeProgram, uint32_t Address, uint64_t Data);

//锁住Flash

HAL_StatusTypeDef HAL_FLASH_Lock(void)；

复制代码

TypeErase是擦除的类型，可以是FLASH_TYPEERASE_PAGES（页擦出）也可以是FLASH_TYPEERASE_MASSERASE（块擦除，可以把Main Flash主存储块全部擦除）；

PageAddress是页地址，就是数据要写入的地址，因为我的MCU程序占用16KB内存，那么我从17KB开始写入数据就是0x0800 0000 + (0x400 * 17) = 0x0800 4400；

NbPages擦除多少页；

擦除函数的最后一个形参是一个指针，指向一个变量，这个变量包含了擦除错误的情况下的配置信息（0xFFFFFFFF表示所有的页都被正确擦除）

Flash编程函数：第一个形参写入的方式：FLASH_TYPEPROGRAM_HALFWORD（半字，一次写入16bit），FLASH_TYPEPROGRAM_WORD（字，一次写入32bit），FLASH_TYPEPROGRAM_DOUBLEWORD（双字，一次写入64bit）.

第二个形参，写入数据的起始地址，第三个形参是要写入的数据。

stm32f40x系列

uint32_t GetSector(uint32_t Address)

{

  uint32_t sector = 0;

  if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_1) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_0))

  {

    sector = FLASH_SECTOR_0;  

  }

  else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_2) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_1))

  {

    sector = FLASH_SECTOR_1;  

  }

  else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_3) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_2))

  {

    sector = FLASH_SECTOR_2;  

  }

  else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_4) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_3))

  {

    sector = FLASH_SECTOR_3;  

  }

  else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_5) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_4))

  {

    sector = FLASH_SECTOR_4;  

  }

  else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_6) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_5))

  {

    sector = FLASH_SECTOR_5;  

  }

  else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_7) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_6))

  {

    sector = FLASH_SECTOR_6;  

  }

  else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_8) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_7))

  {

    sector = FLASH_SECTOR_7;  

  }

  else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_9) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_8))

  {

    sector = FLASH_SECTOR_8;  

  }

  else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_10) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_9))

  {

    sector = FLASH_SECTOR_9;  

  }

  else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_11) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_10))

  {

    sector = FLASH_SECTOR_10;  

  }

  else

  {

    sector = FLASH_SECTOR_11;  

  }

  return sector;

}

uint32_t start_Add = 0x080E0000;

uint32_t end_Add = 0x080E0000;

//FLASH写入数据测试

uint32_t FlashWriteData(uint8_t *data,uint8_t len)

{

    uint32_t UserStartSector;

    uint32_t SectorError;

    uint32_t i = 0;

    FLASH_EraseInitTypeDef pEraseInit;

    /*解锁Flash*/

    HAL_FLASH_Unlock();

    /*清标志位*/

    __HAL_FLASH_CLEAR_FLAG(FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_OPERR | FLASH_FLAG_WRPERR | 

                          FLASH_FLAG_PGAERR | FLASH_FLAG_PGPERR | FLASH_FLAG_PGSERR);

    UserStartSector = GetSector(start_Add);

    pEraseInit.TypeErase = TYPEERASE_SECTORS;

  pEraseInit.Sector = UserStartSector;

  pEraseInit.NbSectors = GetSector(end_Add)-UserStartSector+1 ;

  pEraseInit.VoltageRange = VOLTAGE_RANGE_3;

    if (HAL_FLASHEx_Erase(&pEraseInit, &SectorError) != HAL_OK)

    {

     /* Error occurred while page erase */

        printf('Flash Erase failed!rn');

        return (1);

    }

    printf('Flash Erase succeed!rn');

    for(i = 0; i < len; i+= 4 )

    {

        if(HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_WORD, (uint32_t)(start_Add+i), *(uint32_t*)(data+i)) == HAL_OK)

        {

            /* Check the written value */

            if(*(uint32_t *)(data + i) != *(uint32_t*)(start_Add+i))

            {

                    /* Flash content doesn't match SRAM content */

                    return 2;

            }

        }

        else

        {

            printf('src data != flash datarn');

            return 3;

        }    

    }

    HAL_FLASH_Lock(); //锁住Flash

    return HAL_OK;

}

2.2 读操作

/***********************************************

*函数名称：uint32_t Flash_Read(uint32_t address)

*函数功能：从内部Flash里读出数据

*函数形参：address:要读出的数据的起始地址

*函数返回值：读取到的数据

************************************************/

uint32_t Flash_Read(uint32_t address)

{

    uint32_t retval;

    retval = *(uint16_t *)(address);

    printf('retval = %xrn',retval);

    return retval;

}

总结：如果需要存储的数据并不是很多的时候，没必要外挂一个Flash去存储数据，完全可以充分利用内部Flash的。但是内部Flash对写操作的次数有限制，网上找到的数据是1万次，而读操作的次数就没有限制了。所以当数据量不大，不会频繁修改的时候，完全可以写到内部Flash。