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stm32内部flash在线读写操作

stm32内部flash在线读写操作

  • 📍相关开源库文章介绍《STM32 利用FlashDB库实现在线扇区数据管理不丢失》

    • ✨不同系列，内部flash编程有所区别。例如stm32f1是按照页擦除，半字（16bit）或全字(32bit)数据写入；stm32f4系列按照扇区擦除，可以字节(8bit)、半字(16bit)、字(32bit)和双字(64bit)数据写入.其他系列可以参考对应的参考手册内容说明。

    📗stm32内部flash划分

  • 📍STM32F10xxx闪存编程手册：https://picture.iczhiku.com/resource/eetop/WhkWowqdUaYYwcnv.pdf
  • 不同型号的MCU内部flash容量是不同的。STM32F1为例：按照页划分
  • 🌿flash容量低于256KB的，页大小为：1KB=0x400；
  • 🌿flash容量等于或大于256KB的，页大小为：2KB=0x800；
  • 🧨stm32f4xx系列基于扇区操作，含 4 个 16 KB 扇区、1 个 64 KB 扇区 和 7 个 128 KB 扇区。（PM0081编程手册）

    • 📘闪存编程

  • 标准的闪存编程顺序：
  • 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；
  • 设置FLASH_CR寄存器的PG位为1；
  • 写入要编程的半字到指定的地址；
  • 等待BSY位变为0；
  • 读出写入的地址并验证数据。
  • 注意： 当FLASH_SR寄存器的BSY位为1时，不能对任何寄存器执行写操作。
  • 编程过程流程图：
  • stm32标准库，FLASH编程操作：
    • /**
  * 函    数：FLASH编程字
  * 参    数：Address 要写入数据的字地址
  * 参    数：Data 要写入的32位数据
  * 返 回 值：无
  */
void MyFLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data)
{
	FLASH_Unlock();							//解锁
	FLASH_ProgramWord(Address, Data);		//编程字
	FLASH_Lock();							//加锁
}

/**
  * 函    数：FLASH编程半字
  * 参    数：Address 要写入数据的半字地址
  * 参    数：Data 要写入的16位数据
  * 返 回 值：无
  */
void MyFLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data)
{
	FLASH_Unlock();							//解锁
	FLASH_ProgramHalfWord(Address, Data);	//编程半字
	FLASH_Lock();							//加锁
}
  • HAL库，FLASH编程实现：
    • /**
 * @brief 将16位数据写入FLASH
 *
 * @param data 指向要写入的数据的指针
 * @param len 要写入的数据长度（以半字为单位）
 * @param address 写入数据的起始地址
 * @return HAL_StatusTypeDef 返回HAL状态，表示操作是否成功
 */
HAL_StatusTypeDef FLASH_HALFWORD_Write(uint16_t *data, uint16_t len, uint32_t address)
{
    // 解锁FLASH，以便进行写操作
    HAL_FLASH_Unlock();

    // 初始化循环变量
    uint16_t i = 0;

    // 循环写入数据
    for (i = 0; i < len; i++)
    {
        // 对FLASH进行编程，使用HAL_FLASH_Program函数以半字（16位）为单位写入数据
        if (HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_HALFWORD, address, *data) == HAL_OK)
        {
            // 如果写入成功，更新地址和数据指针
            address = address + i * 2; // 地址每次增加2字节（16位）
            data = data + 1;          // 数据指针指向下一个半字
        }
        else
        {
            // 如果写入失败，锁定FLASH并返回错误状态
            HAL_FLASH_Lock();
            return HAL_ERROR;
        }
    }

    // 所有数据写入成功后，锁定FLASH并返回成功状态
    HAL_FLASH_Lock();
    return HAL_OK;
}
/**
 * @brief 将32位数据写入FLASH
 *
 * @param data 指向要写入的数据的指针
 * @param len 要写入的数据长度（以字为单位）
 * @param address 写入数据的起始地址
 * @return HAL_StatusTypeDef 返回HAL状态，表示操作是否成功
 */
HAL_StatusTypeDef FLASH_WORD_Write(uint32_t *data, uint16_t len, uint32_t address)
{
    // 解锁FLASH，以便进行写操作
    HAL_FLASH_Unlock();

    // 初始化循环变量
    uint16_t i = 0;

    // 循环写入数据
    for (i = 0; i < len; i++)
    {
        // 对FLASH进行编程，使用HAL_FLASH_Program函数以字（32位）为单位写入数据
        if (HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_WORD, address, *data) == HAL_OK)
        {
            // 如果写入成功，更新地址和数据指针
            address = address + i * 4; // 地址每次增加4字节（32位）
            data = data + 1;          // 数据指针指向下一个字
        }
        else
        {
            // 如果写入失败，锁定FLASH并返回错误状态
            HAL_FLASH_Lock();
            return HAL_ERROR;
        }
    }

    // 所有数据写入成功后，锁定FLASH并返回成功状态
    HAL_FLASH_Lock();
    return HAL_OK;
}
    信息块的编程
  • 选项字节编程流程：：
  • 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；
  • 设置FLASH_CR寄存器的OPTWRE位为1；
  • 设置FLASH_CR寄存器的OPTPG位为1；
  • 写入要编程的半字到指定的地址；
  • 等待BSY位变为0；
  • 读出写入的地址并验证数据

    • 📒闪存擦除

    闪存可以按页擦除，也可以全部擦除。

    页擦除

    闪存的任何一页都可以通过FPEC的页擦除功能擦除；擦除一页应遵守下述过程：

  • 检查FLASH_SR寄存器的BSY位，以确认没有其他正在进行的闪存操作；
  • 用FLASH_AR寄存器选择要擦除的页；
  • 设置FLASH_CR寄存器的PER位为1；
  • 设置FLASH_CR寄存器的STRT位为1；
  • 等待BSY位变为0；
  • 读出被擦除的页并做验证。
  • 闪存页擦除过程流程图：
  • stm32标准库，FLASH页擦除操作：
    • /**
  * 函    数：FLASH页擦除
  * 参    数：PageAddress 要擦除页的页地址
  * 返 回 值：无
  */
void MyFLASH_ErasePage(uint32_t PageAddress)
{
	FLASH_Unlock();					//解锁
	FLASH_ErasePage(PageAddress);	//页擦除
	FLASH_Lock();					//加锁
}
  • HAL库 页擦除操作
    • HAL_StatusTypeDef  FLASH_Erase_Page(uint32_t Page_Addr,uint32_t Page_Num)
{
	FLASH_EraseInitTypeDef EraseInitStruct;
	uint32_t PageError = 0;
	HAL_FLASH_Unlock(); //解锁内部flash
	EraseInitStruct.TypeErase     = FLASH_TYPEERASE_PAGES;//标明Flash执行页面只做擦除操作
	EraseInitStruct.PageAddress        = Page_Addr;  //声明要擦除的地址
	EraseInitStruct.NbPages     = Page_Num; //要擦除的页数，此参数必须是Min_Data = 1和Max_Data =(最大页数-初始页的值)之间的值

	if (HAL_FLASHEx_Erase(&EraseInitStruct, &PageError) != HAL_OK)
	{
		HAL_FLASH_Lock();
		return HAL_ERROR;
	}
	HAL_FLASH_Lock();
	return HAL_OK;
}
    全部擦除

    可以用全部擦除功能擦除所有用户区的闪存，信息块不受此操作影响。建议使用下述过程：

  • 检查FLASH_SR寄存器的BSY位，以确认没有其他正在进行的闪存操作；
  • 设置FLASH_CR寄存器的MER位为1；
  • 设置FLASH_CR寄存器的STRT位为1；
  • 等待BSY位变为0；
  • 读出所有页并做验证。
  • 闪存全擦除过程流程图：
  • stm32标准库，FLASH全擦除操作：
    • /**
  * 函    数：FLASH全擦除
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  * 说    明：调用此函数后，FLASH的所有页都会被擦除，包括程序文件本身，擦除后，程序将不复存在
  */
void MyFLASH_EraseAllPages(void)
{
	FLASH_Unlock();					//解锁
	FLASH_EraseAllPages();			//全擦除
	FLASH_Lock();					//加锁
}

  • ⚡需要注意，全擦除，会对内部整个flash进行擦除，擦除后，整个mcu成为空片，原来所烧录的程序将不复存在。如需再使用，需要重新烧录程序。

    • 📙读取操作

    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。

  • 代码实现：
    • /**
  * 函    数：FLASH读取一个32位的字
  * 参    数：Address 要读取数据的字地址
  * 返 回 值：指定地址下的数据
  */
uint32_t MyFLASH_ReadWord(uint32_t Address)
{
	return *((__IO uint32_t *)(Address));	//使用指针访问指定地址下的数据并返回
}

/**
  * 函    数：FLASH读取一个16位的半字
  * 参    数：Address 要读取数据的半字地址
  * 返 回 值：指定地址下的数据
  */
uint16_t MyFLASH_ReadHalfWord(uint32_t Address)
{
	return *((__IO uint16_t *)(Address));	//使用指针访问指定地址下的数据并返回
}

/**
  * 函    数：FLASH读取一个8位的字节
  * 参    数：Address 要读取数据的字节地址
  * 返 回 值：指定地址下的数据
  */
uint8_t MyFLASH_ReadByte(uint32_t Address)
{
	return *((__IO uint8_t *)(Address));	//使用指针访问指定地址下的数据并返回
}

    📚相关测试代码

  • 基于STM32F103VC，大容量芯片，页容量2K
  • 🔖HAL库
    • 通过网盘分享的文件：STM32F103VC_FLASH_Program.rar
链接: https://pan.baidu.com/s/1BrxBfByBddTfv4BUbFdZlA?pwd=3qry 提取码: 3qry
  • 🔖std标准库，基于STM32F103VC，大容量芯片，页容量2K。（参考江协科技代码）
    • 通过网盘分享的文件：15-1 读写内部FLASH.rar
链接: https://pan.baidu.com/s/115JvFfDWzdurpzlsaiWl6Q?pwd=vepn 提取码: vepn

    作者：perseverance52

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