STM32 Flash学习（一）

STM32 FLASH简介

不同型号的STM32，其Flash容量也不同。
MiniSTM32开发板选择的STM32F103RCT6的FLASH容量为256K字节，属于大容量产品。

STM32的闪存模块由：主存储器、信息块和闪存存储器接口寄存器等3部分组成。

主存储器，该部分用来存放代码和数据常量（如const类型的数据）。
对于大容量产品，其被划分为 256 页，每页 2K 字节。注意，小容量和中容量产品则每页只有 1K 字节。

主存储器的起始地址就是 0X08000000，B0和B1都接GND的时候，就是从 0X08000000开始运行代码的。

信息块，该部分分为2个小部分，其中启动程序代码，是用来存储ST自带的启动程序，用于串口下载代码，当B0接V3.3，B1接GND的时候，运行的就是这部分代码。用户选择字节，一般用于配置写保护、读保护等功能。

闪存存储器接口寄存器，该部分用于控制闪存读写等，是整个闪存模块的控制机构。

对主存储器和信息块的写入由内嵌的闪存编程/擦除控制器（FPEC）管理；编程与擦除的高电压由内部产生。

在执行闪存写操作时，任何对闪存的读操作都会锁住总线，在写操作完成后读操作才能正确地进行；

闪存的读取

内置闪存模块可以在通用地址空间直接寻址，任何32位数据的读操作都能访问闪存模块的内容并得到相应的数据。
读接口在闪存端包含一个读控制器，还包含一个AHB接口与CPU衔接。

注意闪存等待时间，因为CPU运行速度比FLASH快得多，STM32F103的FLASH最快访问速度≤24MHz，如果CPU频率超过这个速度，那么必须加入等待时间。
比如我们一般使用72MHz的主频，那么FLASH等待周期就必须设置为2，该设置通过FLASH_ACR寄存器设置。

要从地址addr，读取一个半字（半字为16位，字为32位），可以通过如下的语句读取：

data = *(vu16*)addr;

将addr强制转换为vu16指针，然后取该指针所指向的地址的值，即得到了addr地址的值。
将上面的vu16改为vu8，即可读取指定地址的一个字节。

闪存的编程和擦除

STM32的闪存编程是由FPEC(闪存编程和擦除控制器)模块处理的，这个模块包含7个32位寄存器，它们分别是：

• FPEC键寄存器（FLASH_KEYR）
• 选择字节键寄存器（FLASH_OPTKEYR）
• 闪存控制寄存器（FLASH_CR）
• 闪存状态寄存器（FLASH_SR）
• 闪存地址寄存器（FLASH_AR）
• 选择字节寄存器（FLASH_OBR）
• 写保护寄存器（FLASH_WRPR）

其中FPEC键寄存器总共有3个键值：
RDPRT键=0x000000A5
KEY1=0X45670123
KEY2=0XCDEF89AB

STM32复位后，FPEC模块是被保护的，不能写入FLASH_CR寄存器；
通过写入特定的序列到FLASH_KEYR寄存器可以打开FPEC模块（即写入KEY1和KEY2），只有在写保护被解除后，我们才能操作相关寄存器。

STM32闪存的编程每次必须写入16位，
当FLASH_CR寄存器的PG位为1时，在一个闪存地址写入一个半字将启动一次编程；
写入任何非半字的数据，FPEC都会产生总线错误。
在编程过程中（BSY位为1），任何读写闪存的操作都会使CPU暂停，直到此次闪存编程结束。

同样，STM32的FLASH在编程的时候，也必须要求其写入地址的FLASH是被擦除了的（其值必须是0xffff），否则无法写入，在FLASH_SR寄存器的PGERR位将得到一个警告。

• 检查FLASH_CR的LOCK是否解锁，如果没有则先解锁。
• 检查FLASH_SR寄存器的BSY位，以确认没有其它正在进行的编程操作。
• 设置FLASH_CR寄存器的PG位为1.
• 在指定的地址写入要编程的半字。
• 等待BSY位变为0。
• 读出写入的地址并验证数据。

在STM32的FLASH编程的时候，首先判断缩写地址是否被擦除。
STM32的闪存擦除分为两种：页擦除和整片擦除。

• 检查FLASH_CR的LOCK是否解锁，如果没有则先解锁。
• 检查FLASH_SR寄存器的BSY位，以确认没有其它正在进行的闪存操作。
• 设置FLASH_CR寄存器的PER位为1。
• 用FLASH_AR寄存器选择要擦除的页。
• 设置FLASH_CR寄存器的STRT位为1.
• 等待BSY位变为0.
• 读出被擦除的页并做验证。

读写相关寄存器

FPEC键寄存器：FLASH_KEYR。

所有这些位都是只写的，读出时返回0。
位31~0：FKEYR：FPEC键，这些位用于属于FPEC的解锁键。
该寄存器主要用来解锁FPEC，必须在该寄存器写入特定的序列（KEY1和KEY2）解锁后，才能对FLASH_CR寄存器进行写操作。

闪存控制寄存器：FLASH_CR。

• LOCK位，该位用于指示FLASH_CR寄存器是否被锁住，该位在检测到正确的解锁序列后，硬件将其清零。在一次不成功的解锁操作后，在下次系统复位之前，该位将不再改变。
• STRT位，该位用于开始一次擦除操作。在该位写入1，将执行一次擦除操作。
• PER位，该位用于选择页擦除操作，在页擦除的时候，需要将该位置1.
• PG位，该位用于选择编程操作，往往FLASH写数据的时候，该位需要置1。

闪存状态寄存器：FLASH_SR。

• EOP：操作结束，每当闪存操作（编程/擦除）完成时，硬件设置为1，写1清除。
• WRPRERR：写保护错误，当对写保护的闪存地址编程时，硬件设置这位为1，写入1可以清除。
• PDERR：编程错误，试图对内容不是0xffff的地址编程时，硬件设置为1，写入1时可以清除。在进行编程操作之前，先清除FLASH_CR寄存器的STRT位。
• BSY：忙，指示闪存操作正在进行。闪存操作开始时，该位置1，操作结束或发生错误时，清0。

闪存地址寄存器：FLASH_AR

这些位由硬件修改为当前/最后使用的地址。在页擦除时，软件必须修改这个寄存器以指定要擦除的页。

位31~0：FAR：闪存地址，当进行编程时选择要编程的地址，当进行页擦除时选择要擦除的页，当FLASH_SR的BSY位为1时，不能写这个寄存器。