STM32F4读写内部FLASH【使用库函数】

2023-07-20 12:26:28

STM32F4Discovery开发帮使用的STM32F407VGT6芯片，内部FLASH有1M之多。平时写的代码，烧写完之后还有大量的剩余。有效利用这剩余的FLASH能存储不少数据。因此研究了一下STM32F4读写内部FLASH的一些操作。

【STM32F4 内部Flash的一些信息】

STM32F407VG的内部FLASH的地址是：0x08000000，大小是0x00100000。

写FLASH的时候，如果发现写入地址的FLASH没有被擦出，数据将不会写入。FLASH的擦除操作，只能按Sector进行。不能单独擦除一个地址上的数据。因此在写数据之前需要将地址所在Sector的所有数据擦除。

在STM32F4的编程手册上可找到FLASH的Sector划分，我们现在只操作Main memory：

参考Demo中的例子，将FLASH的页的其实地址（基地址）可定义如下：

/* Base address of the Flash sectors */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_0     ((uint32_t)0x08000000) /* Base @ of Sector 0, 16 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_1     ((uint32_t)0x08004000) /* Base @ of Sector 1, 16 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_2     ((uint32_t)0x08008000) /* Base @ of Sector 2, 16 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_3     ((uint32_t)0x0800C000) /* Base @ of Sector 3, 16 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_4     ((uint32_t)0x08010000) /* Base @ of Sector 4, 64 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_5     ((uint32_t)0x08020000) /* Base @ of Sector 5, 128 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_6     ((uint32_t)0x08040000) /* Base @ of Sector 6, 128 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_7     ((uint32_t)0x08060000) /* Base @ of Sector 7, 128 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_8     ((uint32_t)0x08080000) /* Base @ of Sector 8, 128 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_9     ((uint32_t)0x080A0000) /* Base @ of Sector 9, 128 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_10    ((uint32_t)0x080C0000) /* Base @ of Sector 10, 128 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_11    ((uint32_t)0x080E0000) /* Base @ of Sector 11, 128 Kbytes */

在库里边，FLASH的Sector编号定义如下，这是供库里边的几个函数使用的。需要将地址转换成Sector编号：

#define FLASH_Sector_0     ((uint16_t)0x0000) /*!< Sector Number 0 */
#define FLASH_Sector_1     ((uint16_t)0x0008) /*!< Sector Number 1 */
#define FLASH_Sector_2     ((uint16_t)0x0010) /*!< Sector Number 2 */
#define FLASH_Sector_3     ((uint16_t)0x0018) /*!< Sector Number 3 */
#define FLASH_Sector_4     ((uint16_t)0x0020) /*!< Sector Number 4 */
#define FLASH_Sector_5     ((uint16_t)0x0028) /*!< Sector Number 5 */
#define FLASH_Sector_6     ((uint16_t)0x0030) /*!< Sector Number 6 */
#define FLASH_Sector_7     ((uint16_t)0x0038) /*!< Sector Number 7 */
#define FLASH_Sector_8     ((uint16_t)0x0040) /*!< Sector Number 8 */
#define FLASH_Sector_9     ((uint16_t)0x0048) /*!< Sector Number 9 */
#define FLASH_Sector_10    ((uint16_t)0x0050) /*!< Sector Number 10 */
#define FLASH_Sector_11    ((uint16_t)0x0058) /*!< Sector Number 11 */

Demo中有将地址转换成Sector的代码：

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/*(Address < FLASH_END_ADDR) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_11))*/
{
    sector = FLASH_Sector_11;
}

return sector;
}

有了这些定义之后，我们就可以开始正式操作FLASH了

首先，要向FLASH写入数据需要先将FLASH解锁。根据手册定义，解锁FLASH需要先向寄存器FLASH_KEYR写入0x45670123之后再向这个寄存器写入0xCDEF89AB。这两个数据在库中已经定义成了：FLASH_KEY1和FLASH_KEY2.

使用库函数不用这么麻烦，函数FLASH_Unlock()即可完成对FLASH的解锁。

解锁FLASH之后，使用函数FLASH_ClearFlag清除FLASH的状态寄存器。然后就可以对FLASH进行写操作了。我按照示例工程，擦除两块FLASH。

下边是操作FLASH的代码，首先擦除两块FLASH，然后向这两块FLASH中写入数据。最后进行校验：

要写入的数据定义：

#define DATA_32 ((uint32_t)0x12345678)

开始FLASH操作：

FLASH_Unlock(); //解锁FLASH后才能向FLASH中写数据。

/* Get the number of the start and end sectors */
StartSector = GetSector(FLASH_USER_START_ADDR); //获取FLASH的Sector编号
EndSector = GetSector(FLASH_USER_END_ADDR);

//擦除FLASH
for (i = StartSector; i < EndSector; i += 8) //每次FLASH编号增加8，可参考上边FLASH Sector的定义。
{
    /* Device voltage range supposed to be [2.7V to 3.6V], the operation will
       be done by word */
    if (FLASH_EraseSector(i, VoltageRange_3) != FLASH_COMPLETE)
    {
      while (1)
      {
      }
    }
}

/*擦除完毕*/
/*开始写入*/
Address = FLASH_USER_START_ADDR;

    while (Address < FLASH_USER_END_ADDR)
{
    if (FLASH_ProgramWord(Address, DATA_32) == FLASH_COMPLETE)   //将DATA_32写入相应的地址。
    {
      Address = Address + 4;
    }
    else
    {
      /* Error occurred while writing data in Flash memory.
         User can add here some code to deal with this error */
      while (1)
      {
      }
    }
}

FLASH_Lock(); //读FLASH不需要FLASH处于解锁状态。

//读出数据检查写入值是否正确
Address = FLASH_USER_START_ADDR;
MemoryProgramStatus = 0x0;
   while (Address < FLASH_USER_END_ADDR)
{
    data32 = *(__IO uint32_t*)Address;   //读FLASH中的数据，直接给出地址就行了。跟从内存中读数据一样。

if (data32 != DATA_32)
    {
      MemoryProgramStatus++;
    }

Address = Address + 4;
}

下边是使用STLink Utility读出的数据，检查一下，确实写进去数据了：

参考文档是ST的 STM32F40xxx and STM32F41xxx Flash programming manual。可在ST网站下载。文档编号：PM0081。FLASH的有不少寄存器，各个含义手册上有详细介绍。我只是简单地看了下。使用库函数操作，好像不大需要详细理解这些寄存器了。

PS：这个实验主要代码来自ST的Demo。这里我只是加入了个人的注释。不当之处，望高人指点。

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