STM32F系列单片机内部FLASH编程-EDA365

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STM32F系列单片机内部FLASH编程

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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FLASH
Note: 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FLASH
return 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FLASH
return 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FLASH
Note: 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FLASH
while(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;
}