stm32 Flash 模擬EEPROM

作者：時(shí)間：2016-11-13 來源：網(wǎng)絡(luò)

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*STM32的閃存模塊由：主存儲(chǔ)器、信息塊和閃存存儲(chǔ)器接口寄存器等3部分組成。

* 對(duì)于大容量產(chǎn)品每頁2K字節(jié)

* 小容量和中容量產(chǎn)品則每頁只有1K字節(jié)

*閃存的讀取

*內(nèi)置閃存模塊可以在通用地址空間直接尋址，

*任何32位數(shù)據(jù)的讀操作都能訪問閃存模塊的內(nèi)容并得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

*這里要特別留意一個(gè)閃存等待時(shí)間，因?yàn)镃PU運(yùn)行速度比FLASH快得多，

*STM32F103的FLASH最快訪問速度≤24Mhz，如果CPU頻率超過這個(gè)速度，

*那么必須加入等待時(shí)間，比如我們一般使用72Mhz的主頻，那么FLASH等待周期就必須設(shè)置為2，

*該設(shè)置通過FLASH_ACR寄存器設(shè)置。

*例如，我們要從地址addr，讀取一個(gè)半字（半字為16為，字為32位），可以通過如下的語句讀?。?/div>

*data=*(vu16*)addr;

*將addr強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為vu16指針，然后取該指針?biāo)赶虻牡刂返闹担?/div>

*即得到了addr地址的值。類似的，將上面的vu16該位vu8，即可讀取指定地址的一個(gè)字節(jié)。

*閃存的編程和擦除

*STM32的閃存編程是由FPEC（閃存編程和擦除控制器）模塊處理的，

*這個(gè)模塊包含7個(gè)32位寄存器，他們分別是：

*FPEC鍵寄存器(FLASH_KEYR)

*選擇字節(jié)鍵寄存器(FLASH_OPTKEYR)

*閃存控制寄存器(FLASH_CR)

*閃存狀態(tài)寄存器(FLASH_SR)

*閃存地址寄存器(FLASH_AR)

*選擇字節(jié)寄存器(FLASH_OBR)

*寫保護(hù)寄存器(FLASH_WRPR)

*STM32復(fù)位后，F(xiàn)PEC模塊是被保護(hù)的，不能寫入FLASH_CR寄存器；

*通過寫入特定的序列到FLASH_KEYR寄存器可以打開FPEC模塊（即寫入KEY1和KEY2），

*只有在寫保護(hù)被解除后，我們才能操作相關(guān)寄存器

*STM32閃存的編程每次必須寫入16位（不能單純的寫入8位數(shù)據(jù)哦?。?，

*當(dāng)FLASH_CR寄存器的PG位為’1’時(shí)，在一個(gè)閃存地址寫入一個(gè)半字將啟動(dòng)一次編程

*寫入任何非半字的數(shù)據(jù)，F(xiàn)PEC都會(huì)產(chǎn)生總線錯(cuò)誤。在編程過程中(BSY位為’1’)，

*任何讀寫閃存的操作都會(huì)使CPU暫停，直到此次閃存編程結(jié)束

*同樣，STM32的FLASH在編程的時(shí)候，也必須要求其寫入地址的FLASH是被擦除了的（也就是其值必須是0XFFFF），

*否則無法寫入，在FLASH_SR寄存器的PGERR位將得到一個(gè)警告

*檢查FLASH_CR的LOCK是否解鎖，如果沒有則先解鎖

*檢查FLASH_SR寄存器的BSY位，以確認(rèn)沒有其他正在進(jìn)行的編程操作

*設(shè)置FLASH_CR寄存器的PG位為’1’

*在指定的地址寫入要編程的半字

*等待BSY位變?yōu)?rsquo;0’

*讀出寫入的地址并驗(yàn)證數(shù)據(jù)

*前面提到，我們?cè)赟TM32的FLASH編程的時(shí)候，要先判斷縮寫地址是否被擦除了，

*所以，我們有必要再紹一下STM32的閃存擦除，STM32的閃存擦除分為兩種：頁擦除和整片擦除。頁擦除過程如圖39.1.3所示

*STM32的頁擦除順序?yàn)椋?/div>

*檢查FLASH_CR的LOCK是否解鎖，如果沒有則先解鎖

*檢查FLASH_SR寄存器的BSY位，以確認(rèn)沒有其他正在進(jìn)行的閃存操作

*設(shè)置FLASH_CR寄存器的PER位為’1’

*用FLASH_AR寄存器選擇要擦除的頁

*設(shè)置FLASH_CR寄存器的STRT位為’1’

*等待BSY位變?yōu)?rsquo;0’

*讀出被擦除的頁并做驗(yàn)證

void FLASH_Unlock(void)

{

/* Authorize the FPEC of Bank1 Access */

FLASH->KEYR = FLASH_KEY1;

FLASH->KEYR = FLASH_KEY2;

#ifdef STM32F10X_XL

/* Authorize the FPEC of Bank2 Access */

FLASH->KEYR2 = FLASH_KEY1;

FLASH->KEYR2 = FLASH_KEY2;

#endif /* STM32F10X_XL */

}

void FlashEEpromInitial(void)

{

FLASH_Unlock(); //解鎖

FLASH_ErasePage(0x807F000);// 倒數(shù)第二頁

FLASH_ProgramHalfWord(0x807F000,0x000C);

FLASH_Lock();

}

關(guān)于頁擦除的地址問題：stm32 閃存編程手冊(cè)里面是這樣說的，

只要是這個(gè)頁范圍的內(nèi)的地址，就會(huì)自動(dòng)擦除這個(gè)頁，不一定要是起始地址或者結(jié)束地址

For Page Erase operations, this

should be updated by software to indicate the chosen page

void FlashReadInitial(void)

{

uint16_t readData=0;

//FLASH_Unlock(); //解鎖

while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)== RESET); // 發(fā)送收到的數(shù)據(jù)

USART_SendData(USART1,0x0A);

readData=*(uint16_t*)0x807F000;

while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)== RESET); // 發(fā)送收到的數(shù)據(jù)

USART_SendData(USART1,readData);

}

正點(diǎn)原子的一篇文章：

第三十九章 FLASH模擬EEPROM實(shí)驗(yàn)

STM32本身沒有自帶EEPROM，但是STM32具有IAP（在應(yīng)用編程）功能，所以我們可以把它的FLASH當(dāng)成EEPROM來使用。本章，我們將利用STM32內(nèi)部的FLASH來實(shí)現(xiàn)第二十八章類似的效果，不過這次我們是將數(shù)據(jù)直接存放在STM32內(nèi)部，而不是存放在W25Q64。本章分為如下幾個(gè)部分：

39.1 STM32 FLASH簡(jiǎn)介

39.2 硬件設(shè)計(jì)

39.3 軟件設(shè)計(jì)

39.4 下載驗(yàn)證

39.1 STM32 FLASH簡(jiǎn)介

不同型號(hào)的STM32，其FLASH容量也有所不同，最小的只有16K字節(jié)，最大的則達(dá)到了1024K字節(jié)。戰(zhàn)艦STM32開發(fā)板選擇的STM32F103ZET6的FLASH容量為512K字節(jié)，屬于大容量產(chǎn)品（另外還有中容量和小容量產(chǎn)品），大容量產(chǎn)品的閃存模塊組織如圖39.1.1所示：

STM32的閃存模塊由：主存儲(chǔ)器、信息塊和閃存存儲(chǔ)器接口寄存器等3部分組成。

主存儲(chǔ)器，該部分用來存放代碼和數(shù)據(jù)常數(shù)（如const類型的數(shù)據(jù)）。對(duì)于大容量產(chǎn)品，其被劃分為256頁，每頁2K字節(jié)。注意，小容量和中容量產(chǎn)品則每頁只有1K字節(jié)。從上圖可以看出主存儲(chǔ)器的起始地址就是0X08000000， B0、B1都接GND的時(shí)候，就是從0X08000000開始運(yùn)行代碼的。

信息塊，該部分分為2個(gè)小部分，其中啟動(dòng)程序代碼，是用來存儲(chǔ)ST自帶的啟動(dòng)程序，用于串口下載代碼，當(dāng)B0接V3.3，B1接GND的時(shí)候，運(yùn)行的就是這部分代碼。用戶選擇字節(jié)，則一般用于配置寫保護(hù)、讀保護(hù)等功能，本章不作介紹。

閃存存儲(chǔ)器接口寄存器，該部分用于控制閃存讀寫等，是整個(gè)閃存模塊的控制機(jī)構(gòu)。

對(duì)主存儲(chǔ)器和信息塊的寫入由內(nèi)嵌的閃存編程/擦除控制器(FPEC)管理；編程與擦除的高電壓由內(nèi)部產(chǎn)生。

在執(zhí)行閃存寫操作時(shí)，任何對(duì)閃存的讀操作都會(huì)鎖住總線，在寫操作完成后讀操作才能正確地進(jìn)行；既在進(jìn)行寫或擦除操作時(shí)，不能進(jìn)行代碼或數(shù)據(jù)的讀取操作。

閃存的讀取

內(nèi)置閃存模塊可以在通用地址空間直接尋址，任何32位數(shù)據(jù)的讀操作都能訪問閃存模塊的內(nèi)容并得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。讀接口在閃存端包含一個(gè)讀控制器，還包含一個(gè)AHB接口與CPU銜接。這個(gè)接口的主要工作是產(chǎn)生讀閃存的控制信號(hào)并預(yù)取CPU要求的指令塊，預(yù)取指令塊僅用于在I-Code總線上的取指操作，數(shù)據(jù)常量是通過D-Code總線訪問的。這兩條總線的訪問目標(biāo)是相同的閃存模塊，訪問D-Code將比預(yù)取指令優(yōu)先級(jí)高。

這里要特別留意一個(gè)閃存等待時(shí)間，因?yàn)镃PU運(yùn)行速度比FLASH快得多，STM32F103的FLASH最快訪問速度≤24Mhz，如果CPU頻率超過這個(gè)速度，那么必須加入等待時(shí)間，比如我們一般使用72Mhz的主頻，那么FLASH等待周期就必須設(shè)置為2，該設(shè)置通過FLASH_ACR寄存器設(shè)置。

例如，我們要從地址addr，讀取一個(gè)半字（半字為16為，字為32位），可以通過如下的語句讀取：

data=*(vu16*)addr;

將addr強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為vu16指針，然后取該指針?biāo)赶虻牡刂返闹?，即得到了addr地址的值。類似的，將上面的vu16該位vu8，即可讀取指定地址的一個(gè)字節(jié)。相對(duì)FLASH讀取來說，STM32 FLASH的寫就復(fù)雜一點(diǎn)了，下面我們介紹STM32閃存的編程和擦除。

閃存的編程和擦除

STM32的閃存編程是由FPEC（閃存編程和擦除控制器）模塊處理的，這個(gè)模塊包含7個(gè)32位寄存器，他們分別是：

l FPEC鍵寄存器(FLASH_KEYR)

l 選擇字節(jié)鍵寄存器(FLASH_OPTKEYR)

l 閃存控制寄存器(FLASH_CR)

l 閃存狀態(tài)寄存器(FLASH_SR)

l 閃存地址寄存器(FLASH_AR)

l 選擇字節(jié)寄存器(FLASH_OBR)

l 寫保護(hù)寄存器(FLASH_WRPR)

其中FPEC鍵寄存器總共有3個(gè)鍵值：

RDPRT鍵=0X000000A5

KEY1=0X45670123

KEY2=0XCDEF89AB

STM32復(fù)位后，F(xiàn)PEC模塊是被保護(hù)的，不能寫入FLASH_CR寄存器；通過寫入特定的序列到FLASH_KEYR寄存器可以打開FPEC模塊（即寫入KEY1和KEY2），只有在寫保護(hù)被解除后，我們才能操作相關(guān)寄存器。

STM32閃存的編程每次必須寫入16位（不能單純的寫入8位數(shù)據(jù)哦?。?，當(dāng)FLASH_CR寄存器的PG位為’1’時(shí)，在一個(gè)閃存地址寫入一個(gè)半字將啟動(dòng)一次編程；寫入任何非半字的數(shù)據(jù)，F(xiàn)PEC都會(huì)產(chǎn)生總線錯(cuò)誤。在編程過程中(BSY位為’1’)，任何讀寫閃存的操作都會(huì)使CPU暫停，直到此次閃存編程結(jié)束。

同樣，STM32的FLASH在編程的時(shí)候，也必須要求其寫入地址的FLASH是被擦除了的（也就是其值必須是0XFFFF），否則無法寫入，在FLASH_SR寄存器的PGERR位將得到一個(gè)警告。

STM23的FLASH編程過程如圖39.1.2所示：

從上圖可以得到閃存的編程順序如下：

l 檢查FLASH_CR的LOCK是否解鎖，如果沒有則先解鎖

l 檢查FLASH_SR寄存器的BSY位，以確認(rèn)沒有其他正在進(jìn)行的編程操作

l 設(shè)置FLASH_CR寄存器的PG位為’1’

l 在指定的地址寫入要編程的半字

l 等待BSY位變?yōu)?rsquo;0’

l 讀出寫入的地址并驗(yàn)證數(shù)據(jù)

前面提到，我們?cè)赟TM32的FLASH編程的時(shí)候，要先判斷縮寫地址是否被擦除了，所以，我們有必要再紹一下STM32的閃存擦除，STM32的閃存擦除分為兩種：頁擦除和整片擦除。頁擦除過程如圖39.1.3所示

從上圖可以看出，STM32的頁擦除順序?yàn)椋?div>l 檢查FLASH_CR的LOCK是否解鎖，如果沒有則先解鎖

l 檢查FLASH_SR寄存器的BSY位，以確認(rèn)沒有其他正在進(jìn)行的閃存操作

l 設(shè)置FLASH_CR寄存器的PER位為’1’

l 用FLASH_AR寄存器選擇要擦除的頁

l 設(shè)置FLASH_CR寄存器的STRT位為’1’

l 等待BSY位變?yōu)?rsquo;0’

l 讀出被擦除的頁并做驗(yàn)證

本章，我們只用到了STM32的頁擦除功能，整片擦除功能我們?cè)谶@里就不介紹了。通過以上了解，我們基本上知道了STM32閃存的讀寫所要執(zhí)行的步驟了，接下來，我們看看與讀寫相關(guān)的寄存器說明。

第一個(gè)介紹的是FPEC鍵寄存器：FLASH_KEYR。該寄存器各位描述如圖39.1.4所示：

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