STM32读写内部Flash

参考：https://blog.csdn.net/Caramel_biscuit/article/details/131925715
参考：https://blog.csdn.net/qq_36075612/article/details/124087574?spm=1001.2014.3001.5502

内存映射

stm32的flash起始地址为0x0800 0000，结束地址为0x0800 0000加上芯片实际的Flash大小，不同芯片Flash大小不同，RAM同理。

对于STM32F103RCT6，Flash256KB，所以结束地址为 0x0803 ffff。

Flash中的内容一般用来存储代码和一些定义为const的数据，断电不丢失。
RAM可以理解为内存，用来存储代码运行时的数据，变量等等，掉电数据丢失。

STM32将外设等映射为地址的形式，对地址的操作就是对外设的操作。

stm32的外设地址从0x4000 0000开始，可以看到在库文件中，是通过基于0x4000 0000地址的偏移量来操作寄存器以及外设的。

一般情况下，程序文件是从0x0800 0000地址写入，这个是STM32开始执行的地方，0x0800 0004是STM32的中断向量表的起始地址。

在使用keil进行编写程序时，其编程地址的设置一般是：

程序的写入地址从0x0800 0000开始的，其大小为0x40000也就是256K的空间，换句话说就是告诉编译器Flash的空间是从0x0800 0000~0x0804 0000，RAM的地址从0x2000 0000开始，大小为48KB。

M3复位后，从0x0800 0004取出复位中断的地址，并且跳转到复位中断程序，中断执行完之后会跳到main函数，main函数里面一般是一个死循环，进去后就不会再退出，当有中断发生的时候，M3将PC指针强制跳转回中断向量表，然后根据中断源进入对应的中断函数，执行完中断函数之后，再次返回main函数。

内部Flash的构成

STM32F429 的内部 FLASH 包含主存储器、系统存储器、 OTP 区域以及选项字节区域，它们的地址分布及大小如下：

• 主存储器：一般说STM32内部FLASH的时候，都是指这个主存储器区域存储用户应用程序的空间，芯片型号说明中的 1M FLASH、 2M FLASH 都是指这个区域的大小。与其它 FLASH 一样，在写入数据前，要先按扇区擦除。
• 系统存储区：系统存储区是用户不能访问的区域，它在芯片出厂时已经固化了启动代码，负责实现串口、USB以及CAN等ISP烧录功能。
• OTP区域：One Time Program，只能写入一次的存储区域，容量为512字节，写入后数据就无法再更改，OTP常用于存储应用程序的加密秘钥。
• 选项字节：选项字节用于配置 FLASH 的读写保护、电源管理中的 BOR 级别、软件/硬件看门狗等功能，这部分共 32 字节。可以通过修改 FLASH 的选项控制寄存器修改。

STM32F103的中容量内部 FLASH 包含主存储器、系统存储器、 OTP 区域以及选项字节区域，它们的地址分布及大小如下：

对内部Flash的写入过程

1.解锁（固定的KEY值）
往FLASH秘钥寄存器FLASH_KEYR中写入KEY1=0x45670123
再往FLASH密钥寄存器FLASH_KEYR中写入KEY2=0xCDEF89AB

2.数据操作位数
最大操作位数会影响擦除和写入的速度，其中 64 位宽度的操作除了配置寄存器位外，还需要在 Vpp 引脚外加一个 8-9V 的电压源，且其供电间不得超过一小时，否则 FLASH可能损坏，所以 64 位宽度的操作一般是在量产时对 FLASH 写入应用程序时才使用，大部分应用场合都是用 32 位的宽度。

3.擦除扇区
在写入新的数据前，需要先擦除存储区域， STM32 提供了扇区擦除指令和整个FLASH 擦除(批量擦除)的指令，批量擦除指令仅针对主存储区。
扇区擦除的过程如下：
(1) 检查 FLASH_SR 寄存器中的“忙碌寄存器位 BSY”，以确认当前未执行任何Flash 操作；
(2) 在 FLASH_CR 寄存器中，将“激活扇区擦除寄存器位 SER ”置 1，并设置“扇区编号寄存器位 SNB”，选择要擦除的扇区；
(3) 将 FLASH_CR 寄存器中的“开始擦除寄存器位 STRT ”置 1，开始擦除；
(4) 等待 BSY 位被清零时，表示擦除完成。

4.写入数据
擦除完毕后即可写入数据，写入数据的过程并不是仅仅使用指针向地址赋值，赋值前还还需要配置一系列的寄存器，步骤如下：
(1) 检查 FLASH_SR 中的 BSY 位，以确认当前未执行任何其它的内部 Flash 操作；
(2) 将 FLASH_CR 寄存器中的 “激活编程寄存器位 PG” 置 1；
(3) 针对所需存储器地址（主存储器块或 OTP 区域内）执行数据写入操作；
(4) 等待 BSY 位被清零时，表示写入完成。

查看工程内存的分布

由于内部 FLASH 本身存储有程序数据，若不是有意删除某段程序代码，一般不应修改程序空间的内容，所以在使用内部 FLASH 存储其它数据前需要了解哪一些空间已经写入了程序代码。

通过查询应用程序编译时产生的“*.map”后缀文件，打开map文件后，查看文件最后部分的区域，Memory Map of the image

这段代码提供了一张镜像的内存映射（Memory Map），其中包含了入口点地址以及主要的加载和执行区域信息。

镜像的入口点（Image Entry point）地址是0x08000131。

加载区域（Load Region） LR_IROM1（基地址：0x08000000，大小：0x00001cec，最大大小：0x00040000）用于存放程序代码和只读数据。它是一个绝对地址的加载区域。

执行区域（Execution Region） ER_IROM1（基地址：0x08000000，大小：0x00001cd0，最大大小：0x00040000）用于存放实际执行的代码。它也是一个绝对地址的执行区域。

这个内存映射中的加载和执行区域都是基于基地址0x0800 0000，并且大小相等。意味着整个镜像都被加载到该地址范围，并且执行也发生在相同的地址范围内。

ROM加载空间

这一段是某工程的 ROM 存储器分布映像，在 STM32 芯片中， ROM 区域的内容就是指存储到内部 FLASH 的代码。

在上面 map 文件的描述中，我们了解到加载空间和执行空间的基地址(Base)都是0x08000000，它正好是 STM32 内部 FLASH 的首地址，即 STM32 的程序存储空间就直接是执行空间；它们的大小(Size)分别为 0x00000b50 及 0x00000b3c，执行空间的 ROM 比较小的原因就是因为部分 RW-data 类型的变量被拷贝到 RAM 空间了；它们的最大空间(Max)均为 0x00100000，即 1M 字节，它指的是内部 FLASH 的最大空间。

计算程序占用的空间时，需要使用加载区域的大小进行计算，本例子中应用程序使用
的内部 FLASH 是从 0x08000000 至(0x08000000+0x00000b50)地址的空间区域，看上面图正好是 STM32F429 的内部 FLASH扇区0的一部分 。
所以从扇区 1(地址 0x08004000)后的存储空间都可以作其它用途，使用这些存储空间时不会篡改应用程序空间的数据。

具体可参考原子的例程：实验四十一：FLASH 模拟 EEPROM 实验

STM32读写内部Flash代码

以STM32F105系列为例：

读/写入数据流程

Flash 解锁

直接调用#include "stm32f10x_flash.h"中的void FLASH_Unlock(void)函数，这个函数是官方提供的，其内部代码如下：

/*** @brief  Unlocks the FLASH Program Erase Controller.* @note   This function can be used for all STM32F10x devices.*         - For STM32F10X_XL devices this function unlocks Bank1 and Bank2.*         - For all other devices it unlocks Bank1 and it is equivalent*           to FLASH_UnlockBank1 function..* @param  None* @retval None*/
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 */
}

擦除扇区

也是直接调用固件库官方的函数FLASH_Status FLASH_ErasePage(uint32_t Page_Address)，这个官方函数代码也贴出来看看，代码如下：

/*** @brief  Erases a specified FLASH page.* @note   This function can be used for all STM32F10x devices.* @param  Page_Address: The page address to be erased.* @retval FLASH Status: The returned value can be: FLASH_BUSY, FLASH_ERROR_PG,*         FLASH_ERROR_WRP, FLASH_COMPLETE or FLASH_TIMEOUT.*/
FLASH_Status FLASH_ErasePage(uint32_t Page_Address)
{FLASH_Status status = FLASH_COMPLETE;/* Check the parameters */assert_param(IS_FLASH_ADDRESS(Page_Address));#ifdef STM32F10X_XLif(Page_Address < FLASH_BANK1_END_ADDRESS){/* Wait for last operation to be completed */status = FLASH_WaitForLastBank1Operation(EraseTimeout);if(status == FLASH_COMPLETE){/* if the previous operation is completed, proceed to erase the page */FLASH->CR|= CR_PER_Set;FLASH->AR = Page_Address;FLASH->CR|= CR_STRT_Set;/* Wait for last operation to be completed */status = FLASH_WaitForLastBank1Operation(EraseTimeout);/* Disable the PER Bit */FLASH->CR &= CR_PER_Reset;}}else{/* Wait for last operation to be completed */status = FLASH_WaitForLastBank2Operation(EraseTimeout);if(status == FLASH_COMPLETE){/* if the previous operation is completed, proceed to erase the page */FLASH->CR2|= CR_PER_Set;FLASH->AR2 = Page_Address;FLASH->CR2|= CR_STRT_Set;/* Wait for last operation to be completed */status = FLASH_WaitForLastBank2Operation(EraseTimeout);/* Disable the PER Bit */FLASH->CR2 &= CR_PER_Reset;}}
#else/* Wait for last operation to be completed */status = FLASH_WaitForLastOperation(EraseTimeout);if(status == FLASH_COMPLETE){/* if the previous operation is completed, proceed to erase the page */FLASH->CR|= CR_PER_Set;FLASH->AR = Page_Address;FLASH->CR|= CR_STRT_Set;/* Wait for last operation to be completed */status = FLASH_WaitForLastOperation(EraseTimeout);/* Disable the PER Bit */FLASH->CR &= CR_PER_Reset;}
#endif /* STM32F10X_XL *//* Return the Erase Status */return status;
}

注意这个擦除扇区函数是你提供一个STM32f105系列扇区的开始地址即可，擦除是按照页擦除（每页2KB=1024Byte）或者整个擦除（见STM32参考手册的第二章2.3.3嵌入式闪存部分介绍）

比如我们要擦除互联网型的127页，我们只需要FLASH_ErasePage(0x0803f800);执行后，第127页的0x0803f800-0x0803FFFF数据都将被擦除。

当然官方提供的也不知一个擦除函数，而是三个，具体如下，对于32位系统：一个是字节=4byte=32bite；一个是半字=2byte=16bite；一个是字节=1byte=8bite；进行擦除。

FLASH_Status FLASH_ErasePage(uint32_t Page_Address);FLASH_Status FLASH_EraseAllPages(void);FLASH_Status FLASH_EraseOptionBytes(void);

接下来是写/读数据函数，该函数也是官方给出的，我们只需要用就好了。但要注意，这个是个半字的写操作，威少是uint16_t 的数据算半字呢，因为单片机是32的，对于32位单片机系统来说，一个字是4个字节的，8位的比如51单片机系统一个字就是2位的，64位单片机系统一个字就是8个字节，脱离单片机系统说字是多少个字节是没意义的。所以这里写入/读出半字也就是一次写入2个字节，写完/读出一次地址会加2。

写数据操作

/*** @brief  Programs a half word at a specified address.* @note   This function can be used for all STM32F10x devices.* @param  Address: specifies the address to be programmed.* @param  Data: specifies the data to be programmed.* @retval FLASH Status: The returned value can be: FLASH_ERROR_PG,*         FLASH_ERROR_WRP, FLASH_COMPLETE or FLASH_TIMEOUT.*/
FLASH_Status FLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data)
{FLASH_Status status = FLASH_COMPLETE;/* Check the parameters */assert_param(IS_FLASH_ADDRESS(Address));#ifdef STM32F10X_XL/* Wait for last operation to be completed */status = FLASH_WaitForLastOperation(ProgramTimeout);if(Address < FLASH_BANK1_END_ADDRESS){if(status == FLASH_COMPLETE){/* if the previous operation is completed, proceed to program the new data */FLASH->CR |= CR_PG_Set;*(__IO uint16_t*)Address = Data;/* Wait for last operation to be completed */status = FLASH_WaitForLastBank1Operation(ProgramTimeout);/* Disable the PG Bit */FLASH->CR &= CR_PG_Reset;}}else{if(status == FLASH_COMPLETE){/* if the previous operation is completed, proceed to program the new data */FLASH->CR2 |= CR_PG_Set;*(__IO uint16_t*)Address = Data;/* Wait for last operation to be completed */status = FLASH_WaitForLastBank2Operation(ProgramTimeout);/* Disable the PG Bit */FLASH->CR2 &= CR_PG_Reset;}}
#else/* Wait for last operation to be completed */status = FLASH_WaitForLastOperation(ProgramTimeout);if(status == FLASH_COMPLETE){/* if the previous operation is completed, proceed to program the new data */FLASH->CR |= CR_PG_Set;*(__IO uint16_t*)Address = Data;/* Wait for last operation to be completed */status = FLASH_WaitForLastOperation(ProgramTimeout);/* Disable the PG Bit */FLASH->CR &= CR_PG_Reset;}
#endif  /* STM32F10X_XL *//* Return the Program Status */return status;
}

当然官方给的不止是这一个函数写数据，官方提供了3个

FLASH_Status FLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data);//一次写一个字，对于32系统，一次写的是4个字节，uint32_t 变量大小，32bitFLASH_Status FLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data);//一次写一个半字，对于32系统，一次写的是2个字节，uint16_t 变量大小，16bitFLASH_Status FLASH_ProgramOptionByteData(uint32_t Address, uint8_t Data);//一次写一个字节，对于32系统，一次写的是1个字节，uint8_t 变量大小，8bit

读数据操作

读数据的函数，官方并没有给出：下面我们自己给出，具体的读法代码如下：

//读取指定地址的半字(16位数据)
//也是按照半字读出，即每次读2个字节数据返回
uint16_t FLASH_ReadHalfWord(uint32_t address)
{return *(__IO uint16_t*)address; 
}

如果要连续都区多个地址数据，可以进行如下代码操作

//从指定地址开始读取多个数据
void FLASH_ReadMoreData(uint32_t startAddress,uint16_t *readData,uint16_t countToRead)
{uint16_t dataIndex;for(dataIndex=0;dataIndex<countToRead;dataIndex++){readData[dataIndex]=FLASH_ReadHalfWord(startAddress+dataIndex*2);}
}

再次上锁

这步骤应该就是再次上锁，保护存储区不被重写覆盖了，直接使用官方的函数即可：FLASH_Lock();//上锁写保护

具体官方代码贴出如下：

/*** @brief  Locks the FLASH Program Erase Controller.* @note   This function can be used for all STM32F10x devices.*         - For STM32F10X_XL devices this function Locks Bank1 and Bank2.*         - For all other devices it Locks Bank1 and it is equivalent*           to FLASH_LockBank1 function.* @param  None* @retval None*/
void FLASH_Lock(void)
{/* Set the Lock Bit to lock the FPEC and the CR of  Bank1 */FLASH->CR |= CR_LOCK_Set;#ifdef STM32F10X_XL/* Set the Lock Bit to lock the FPEC and the CR of  Bank2 */FLASH->CR2 |= CR_LOCK_Set;
#endif /* STM32F10X_XL */
}

简单的小例程代码实现

例子功能：

1、将数据存储在stm32F105单片机的主存储区0x08036000地址开始的扇区，（0x08036000应该是该单片机大约108个扇区的开始地址位置即页108起始地址）。

2、将该单片机的页108（page108=0x08036000）处的数据再读出来;

具体实现代码如下，作为例子，只进行了半字的读写操作，我们写的数据buff为空，内容默认值为0

include "stm32f10x_flash.h"#define StartServerManageFlashAddress    ((u32)0x08036000)//读写起始地址（内部flash的主存储块地址从0x08036000开始）
u16 wbuff[200] = "heihei";
u16 rbuff[200];//从指定地址开始写入多个数据
void FLASH_WriteMoreData(uint32_t startAddress,uint16_t *writeData,uint16_t countToWrite)
{    uint32_t offsetAddress=startAddress - FLASH_BASE;               //计算去掉0X08000000后的实际偏移地址uint32_t sectorPosition=offsetAddress/SECTOR_SIZE;            //计算扇区地址，对于STM32F103VET6为0~255uint32_t sectorStartAddress=sectorPosition*SECTOR_SIZE+FLASH_BASE;    //对应扇区的首地址uint16_t dataIndex;if(startAddress<FLASH_BASE||((startAddress+countToWrite*2)>=(FLASH_BASE + SECTOR_SIZE * FLASH_SIZE))){return;//非法地址}FLASH_Unlock();         //解锁写保护FLASH_ErasePage(sectorStartAddress);//擦除这个扇区for(dataIndex=0;dataIndex<countToWrite;dataIndex++){FLASH_ProgramHalfWord(startAddress+dataIndex*2,writeData[dataIndex]);}FLASH_Lock();//上锁写保护
}//读取指定地址的半字(16位数据)
uint16_t FLASH_ReadHalfWord(uint32_t address)
{return *(__IO uint16_t*)address; 
}//从指定地址开始读取多个数据
void FLASH_ReadMoreData(uint32_t startAddress,uint16_t *readData,uint16_t countToRead)
{uint16_t dataIndex;for(dataIndex=0;dataIndex<countToRead;dataIndex++){readData[dataIndex]=FLASH_ReadHalfWord(startAddress+dataIndex*2);}
}void write_to_flash(void)
{u16 wlen = sizeof(wbuff) / 2;FLASH_WriteMoreData(StartServerManageFlashAddress,wbuff,wlen);
}void read_from_flash(void)
{u16 rlen = sizeof(rbuff) / 2;FLASH_ReadMoreData(StartServerManageFlashAddress,rbuff,rlen);
}

void main(void)
{.........//初始化其他外设while(1){...........//其他外设执行函数if(满足条件真)//写数据操作｛write_to_flash();｝else //读数据操作{read_from_flash();}}}

值得的注意的是，我们读写的地址是0x08036000，读写方式是半字，这里地址空间对于stm32f105芯片来说是第108扇区，每个扇区2KB，stm32F105VC总共是256KB空间,128页。所以地址能取到0x08036000，像小中容量stm32f103单片机，64KB和128KB的主存储区地址都是到不了0x08036000，除非是stm32f103VE的256KB芯片的主存储快，0x08036000才是有效的存储地址，中小型这个地址都不是有效的主存储开地址（超出了）