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:
- FLASH忙状态判断与等待。
- FLASH的加锁与解锁。
- FLASH的页/片擦除。
- FLASH的数据写入。
- FLASH的数据读出。
程序用到的几个定义:
#define FLASH_ADDR_START 0x08000000 //FLASH起始地址
#define FLASH_PAGE_SIZE 2048 //FLASH页大小
#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。
/*-------------------------------------------------------------------------------Func: FLASH操作忙判断Note: return 0/OK >0/timeout
------------------------------------------------------------------------------*/
uint8 Flash_WaitBusy(void)
{uint16 T=1000;do{if(!(FLASH->SR&FLASH_SR_BSY))return 0;}while(--T);return 0xFF;
}
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。
// Ltype=0/解锁 Ltype>0/加锁
void Flash_LockControl(uint8 Ltype)
{if(Ltype==0){if(FLASH->CR&FLASH_CR_LOCK){FLASH->KEYR=0x45670123;FLASH->KEYR=0xCDEF89AB;}}else FLASH->CR|=FLASH_CR_LOCK;
}
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。
/*-------------------------------------------------------------------------------Func: 擦除FLASHNote: PageIndex/页编号 PageCount/页数[=0xFFFF为片擦除]
-------------------------------------------------------------------------------*/
uint8 Flash_EreasePage(uint16 PageIndex,uint16 PageCount)
{uint8 R;if(PageCount==0)return 0xFF;Flash_LockControl(0); //FLASH解锁if((PageIndex==0xFFFF)&&(PageCount==0xFFFF)){ //全片擦除FLASH->CR|=FLASH_CR_MER; //设置整片擦除FLASH->CR|=FLASH_CR_STRT; //启动擦除过程R=Flash_WaitBusy(); //等待擦除过程结束if(!(FLASH->SR&FLASH_SR_EOP))R=0xFF; //等待擦除过程结束FLASH->SR|=FLASH_SR_EOP;FLASH->CR&=(~(FLASH_CR_STRT|FLASH_CR_MER));Flash_LockControl(1); //锁定FLASHreturn R;}while(PageCount--){FLASH->CR|=FLASH_CR_PER; //选择页擦除 FLASH->AR=(uint32)PageIndex*FLASH_PAGE_SIZE; //设置页编程地址FLASH->CR|=FLASH_CR_STRT; //启动擦除过程R=Flash_WaitBusy(); //等待擦除过程结束if(R!=0)break; //擦除过程出现未知错误if(!(FLASH->SR&FLASH_SR_EOP))break; //等待擦除过程结束FLASH->SR|=FLASH_SR_EOP;PageIndex++;if(PageIndex>=FLASH_PAGE_COUNT)PageCount=0; }FLASH->CR&=(~(FLASH_CR_STRT|FLASH_CR_PER));Flash_LockControl(1); //重新锁定FLASHreturn R;
}
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。
/*-------------------------------------------------------------------------------Func: 编程FLASHNote: Addr/编程地址 Buffer/数据源 Length/长度
-------------------------------------------------------------------------------*/
uint8 Flash_WriteDatas(uint32 Addr,uint16 *Buffer,uint16 Length)
{uint8 R=0;uint16 *FlashAddr=(uint16 *)Addr;Flash_LockControl(0); //解锁FLASHwhile(Length--){ FLASH->CR|=FLASH_CR_PG; *FlashAddr++=*Buffer++; //写入数据R=Flash_WaitBusy(); //等待编程结束if(R!=0)break;if(!(FLASH->SR&FLASH_SR_EOP))break; //等待编程结束FLASH->SR|=FLASH_SR_EOP;}Flash_LockControl(1);return R;
}
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。
void FLASH_ReadDatas(uint32 Addr,uint16 *Buffer,uint16 Length)
{ uint16 *FlashAddr=(uint16 *)Addr;while(Length--)*Buffer++=*FlashAddr++;
}
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。
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