STM32F系列单片机内部FLASH编程

STM32F系列单片机内部含有较大容量的FLASH存储器，但没有EEPROM存储器，有时候对于参数的保存不得不另外加一片EEPROM芯片。这对于现如今大部分MCU都是FLASH+EEPROM的配置而言，显的相当的不厚道，尤其是从AVR转过来的开发者们，极为不方便。考虑到STM32F系列自身FLASH容量较大，且有自编程功能，所以很多时候可选择用FLASH模拟EEPROM，存储参数。STM32F系列的FLASH容量一般都足够大，笔者的所有设计中，最高也只用到其相应FLASH的60%左右，还有很多未用到的空间，用于存储参数还是相当方便的。另外，操作FLASH还能方便的实现IAP功能，这对于某些应用，是非常实用的。

　　STM32F系列MCU的FLASH的编程其实是非常简单的，它内部有一个FPEC模块专门用于管理FLASH操作，包括高压产生、擦除、写入等等过程，在ST官文PM0042这篇Application note里面，有详细介绍其编程流程及实现方法。顺便吐糟下，ST文档的一贯风格，介绍的不明不白，文档写的乱七八糟，这与Atmel/Freescal/Microchip等公司的文档基本不在一个水平上。吐糟的重点是：如果完全按文档，基本调试会换败。

　　继续：文档中有些地方没有说明白，用库的话，不用关心很多细节，但是我们这类寄存器族，就没办法去放过每一个细节了，如果你也用寄存器编程，那你有福了。

　　以下是我对FLASH编程的实现，流程，相然还是参考PM0042，细节说不清楚，但流程应该不致于出错，否则也不应该弄个PM0042出来误人了。主要以下几个实现：

1. FLASH忙状态判断与等待。

2. FLASH的加锁与解锁。

3. FLASH的页/片擦除。

4. FLASH的数据写入。

5. FLASH的数据读出。

　　程序用到的几个定义：

1. #define FLASH_ADDR_START    0x08000000      //FLASH起始地址  

2. #define FLASH_PAGE_SIZE     2048            //FLASH页大小  

3. #define FLASH_PAGE_COUNT    256         //FLASH页总数  

      一、FLASH的忙状态判断。

　　　　按照手册介绍，我们弄不清楚到底是从BSY位判断，还是EOP位判断，PM0042里面一会是BSY位，一会是EOP位，也没有明确指出各自的条件，经反复测试与检验，BSY位才是忙检测的最佳选择，但是用EOP位也行，程序也能运行，不知道为什么。 

1. /*------------------------------------------------------------------------------- 

2.  Func: FLASH操作忙判断 

3.  Note: return 0/OK   >0/timeout 

4. ------------------------------------------------------------------------------*/  

5. uint8 Flash_WaitBusy(void)  

6. {  

7.     uint16 T=1000;  

8.     do{  

9.         if(!(FLASH->SR&FLASH_SR_BSY))return 0;  

10.     }while(--T);  

11.     return 0xFF;  

12. }  

　　以上，加入了超时返回，虽然几乎不会发生，但还是为安全考虑。

　　二、FALSH的加锁与解锁。

　　按照PM0042给出的描述，这个没什么悬念和问题，直接操作KEYR即可。 

1. // Ltype=0/解锁   Ltype>0/加锁  

2. void Flash_LockControl(uint8 Ltype)  

3. {  

4.     if(Ltype==0){  

5.         if(FLASH->CR&FLASH_CR_LOCK){  

6.             FLASH->KEYR=0x45670123;  

7.             FLASH->KEYR=0xCDEF89AB;  

8.         }  

9.     }else  FLASH->CR|=FLASH_CR_LOCK;  

10. }  

　　三、FLASH的页/片擦除。

　　根据文档给出的流程，我们只能按页擦除和片擦除，页大小从低容量到大容量略有不同，大容量为2048字节/页，其它为1024字节/页，且写入地址必面按页对齐，一定要注意。页擦除和片擦除流程分别如下： 

　　上面的流程没有给出BSY之后的处理，事实上，还有其它的工作要做，仔细看编程手册上对于FLASH->CR寄存器相关位置位与复位的描述。

1. /*------------------------------------------------------------------------------- 

2.  Func: 擦除FLASH 

3.  Note: PageIndex/页编号  PageCount/页数[=0xFFFF为片擦除]  

4. -------------------------------------------------------------------------------*/  

5. uint8 Flash_EreasePage(uint16 PageIndex,uint16 PageCount)  

6. {  

7.     uint8  R;  

8.     if(PageCount==0)return 0xFF;  

9.     Flash_LockControl(0);                           //FLASH解锁  

10.     if((PageIndex==0xFFFF)&&(PageCount==0xFFFF)){               //全片擦除  

11.         FLASH->CR|=FLASH_CR_MER;                 //设置整片擦除  

12.         FLASH->CR|=FLASH_CR_STRT;                    //启动擦除过程  

13.         R=Flash_WaitBusy();                     //等待擦除过程结束  

14.         if(!(FLASH->SR&FLASH_SR_EOP))R=0xFF;             //等待擦除过程结束  

15.         FLASH->SR|=FLASH_SR_EOP;  

16.         FLASH->CR&=(~(FLASH_CR_STRT|FLASH_CR_MER));  

17.         Flash_LockControl(1);                       //锁定FLASH  

18.         return R;  

19.     }  

20.     while(PageCount--){  

21.         FLASH->CR|=FLASH_CR_PER;                 //选择页擦除           

22.         FLASH->AR=(uint32)PageIndex*FLASH_PAGE_SIZE;         //设置页编程地址  

23.         FLASH->CR|=FLASH_CR_STRT;                    //启动擦除过程  

24.         R=Flash_WaitBusy();                     //等待擦除过程结束  

25.         if(R!=0)break;                          //擦除过程出现未知错误  

26.         if(!(FLASH->SR&FLASH_SR_EOP))break;              //等待擦除过程结束  

27.         FLASH->SR|=FLASH_SR_EOP;  

28.         PageIndex++;  

29.         if(PageIndex>=FLASH_PAGE_COUNT)PageCount=0;    

30.     }  

31.     FLASH->CR&=(~(FLASH_CR_STRT|FLASH_CR_PER));  

32.     Flash_LockControl(1);                           //重新锁定FLASH  

33.     return R;  

34. }  

　　以上方法将FLASH页擦除和片擦除放到一起，页擦除时可以擦除连续的指定页数。在BSY之后又判断了EOP位，并复位STRT和PER或MER位，这是PM0042里面没有提到的，完全没有提到，只有CR寄存器描述中稍有提到，但是非常重要。

　　三、FLASH的数据写入，即编程。

　　按文档PM0042第9页描述，STM32F系列编程时只能按16位写入，这点要非常清楚，切记。手册给出的流程：

　　以上流程也是一样，在BSY之后并没有合理的善后工作，事实上，读出数据并检验这将使数据写入过程更慢，占用时间，同时，笔者也认为几乎没必要这样每次都处理。一般的做法是，先全部写，写完后再读出来检查与比较。

1. /*------------------------------------------------------------------------------- 

2.  Func: 编程FLASH 

3.  Note: Addr/编程地址 Buffer/数据源 Length/长度  

4. -------------------------------------------------------------------------------*/  

5. uint8 Flash_WriteDatas(uint32 Addr,uint16 *Buffer,uint16 Length)  

6. {  

7.     uint8  R=0;  

8.     uint16 *FlashAddr=(uint16 *)Addr;  

9.     Flash_LockControl(0);       //解锁FLASH  

10.     while(Length--){                                                  

11.         FLASH->CR|=FLASH_CR_PG;                                                

12.         *FlashAddr++=*Buffer++; //写入数据  

13.         R=Flash_WaitBusy(); //等待编程结束  

14.         if(R!=0)break;  

15.         if(!(FLASH->SR&FLASH_SR_EOP))break;  //等待编程结束  

16.         FLASH->SR|=FLASH_SR_EOP;  

17.     }  

18.     Flash_LockControl(1);  

19.     return R;  

20. }  

　　以上方法实现了数据的写入过程，应当注意的是，FLASH的写入实际上只能把原数据的高电平位写入低电平位，即只能从位1写成位0，因此必须保证所写入的这地址在此之前已被擦除过，否则可能写入不正确。但不会有任何的错误发生，只是实际写入的数据与想写入的数据不一样。

　　最值得注意的是，PM0042前几页有反复提到，在进行FLASH写入时进行FLASH的读操作将会导致总线锁住，我实际的测试情况不是锁住，而是锁死，MCU死机。并没有得到PM0042里面所说的等写完后能进行读，而是直接死掉。

　　四、FLASH数据的读出。

　　这个是最简单的，就像从FLASH读取字符串一样，直接读取即可。

1. void FLASH_ReadDatas(uint32 Addr,uint16 *Buffer,uint16 Length)  

2. {         

3.     uint16 *FlashAddr=(uint16 *)Addr;  

4.     while(Length--)*Buffer++=*FlashAddr++;  

5. }  

以上方法实现数据读出，虽为uint16 类型，但实际上可为任意类型。

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最近发现在CSDN上发代码非常痛苦，越来越不好操作，不知道是否是不会弄。