浅析STM32内部FLASH读写

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这个是正点原子开发板的下载资料，您可以到这个网站下载STM32F103精英板资料，拿到具体例程（实验32 FLASH模拟EEPROM实验）。

此例程是基于STM32F103精英板（标准库）进行开发，对STM32内部的FLASH进行读写操作。

通过main函数，我们来解析这个函数的目的

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "lcd.h"
#include "usart.h"     
#include "stmflash.h"
 
 
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 ALIENTEK精英STM32开发板实验32
 FLASH模拟EEPROM 实验   
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 广州市星翼电子科技有限公司  
 作者：正点原子 @ALIENTEK
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//要写入到STM32 FLASH的字符串数组
const u8 TEXT_Buffer[]={"22STM32FLASH_TEXT22"};
#define SIZE sizeof(TEXT_Buffer)        //数组长度
#define FLASH_SAVE_ADDR  0X08070000        //设置FLASH 保存地址(必须为偶数，且其值要大于本代码所占用FLASH的大小+0X08000000)

 int main(void)
 {     
    u8 key;
    u16 i=0;
    u8 datatemp[SIZE];

    delay_init();             //延时函数初始化      
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置中断优先级分组为组2：2位抢占优先级，2位响应优先级
    uart_init(115200);         //串口初始化为115200
     LED_Init();                      //初始化与LED连接的硬件接口
    KEY_Init();                    //初始化按键
    LCD_Init();                       //初始化LCD  
     POINT_COLOR=RED;            //设置字体为红色 
    LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"ELITE STM32");    
    LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"FLASH EEPROM TEST");    
    LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
    LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2015/1/18"); 
    LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"KEY1:Write  KEY0:Read");
    while(1)
    {
        key=KEY_Scan(0);
        if(key==KEY0_PRES)
        {
            LCD_Fill(0,170,239,400,WHITE);
            LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"The Data Readed Is:");
            STMFLASH_Read(FLASH_SAVE_ADDR,(u16 *)datatemp,SIZE);
            LCD_ShowString(30,190,200,16,16,datatemp);
            
        }
        else if(key==KEY1_PRES)
        {
            LCD_Fill(0,170,239,400,WHITE);
            LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"FLASH Write Finished!");
            STMFLASH_Write(FLASH_SAVE_ADDR,(u16 *)TEXT_Buffer,SIZE);
        }
        i++;
        delay_ms(10);  
        if(i==20)
        {
            LED0=!LED0;//提示系统正在运行    
            i=0;
        }           
    } 
}

mian函数大体是对各种外设进行初始化：

　　uart_init(115200);         //串口初始化为115200     　　　　　　　　　　=========〉通过串口1把数据传输到LCD，LCD才能正常显示
     LED_Init();                      //初始化与LED连接的硬件接口　　　　　=========〉对流水灯轮流亮灭，确认工程是否在正常工作
    KEY_Init();                    //初始化按键　　　　　　　　　　　　　　==========>按键初始化，当某一按键按下时，执行对应操作
    LCD_Init();                       //初始化LCD  　　　　　　　　　　　==========>对LCD屏幕初始化，可以人机界面交流
如mian函数中红色部分，按键0（KEY0）按下对FLASH进行读取操作，并通过LCD屏幕显示出来“The Data Readed Is: 11STM32FLASH_TEXT11”
　　　　　　　　　　　按键1（KEY1）按下时对FLASH进行写入操作，并通过LCD显示“FLASH Write Finished！”



接下来就要来到今天的重头戏了，FLASH如何实现读写？
其中最重要的是STMFLASH_Read和STMFLASH_Write这两个函数。
提到FLASH的读写函数，我把读写函数的流程通过一个图说明一下

我们通过具体的代码来分析，其中注释基本已经清晰明了地说明了

#include "stmflash.h"

/*
函数名：STMFLASH_ReadHalfWord
功能：    读取半字底层函数
输入：  （u32*）fladdr（地址）
返回：  (u16)    （数据）
*/
u16 STMFLASH_ReadHalfWord(u32 fladdr)
{
    return *(u32*)fladdr;
}


/*
函数名：STMFLASH_WriteNoCheck
功能：    利用库函数（写半字进FLASH的底层函数）对多个数据进行写入
输入： （u32*）fladdr（写入地址） (u16*)WriteBuf(要写入的数据)   (u16)NumToWrite（写入数据的个数）
返回：  NULL
*/
//写入多个数据进入Flash
//这个FLAS有512K字节，但是这里把一次最多读取限制为（u16 0xFFFFFFFF=65536字节=64K字节）
void STMFLASH_WriteNoCheck(u32 fladdr,u16* Write_Buf,u16 NumToWrite)
{
    u16 i;
    for(i=0;i<NumToWrite;i++)
    {
        FLASH_ProgramHalfWord(fladdr,Write_Buf[i]);
        fladdr+=2;
    }
}



/*
函数名：STMFLASH_Read
功能：    对多个数据进行读取
输入： （u32*）fladdr（读取地址） (u16*)WriteBuf(要读取的数据)   (u16)NumToWrite（读取数据的个数）
返回：  NULL
*/
void STMFLASH_Read(u32 fladdr,u16* Read_Buf,u16 NumToRead)
{
    u16 i;
    for(i=0;i<NumToRead;i++)
    {
        Read_Buf[i]=STMFLASH_ReadHalfWord(fladdr);
        fladdr+=2;
    }
}



/*
函数名：STMFLASH_Write
功能：    分扇区对Flash进行写入操作
输入： （u32*）fladdr（写入地址） (u16*)WriteBuf(要写入的数据)   (u16)NumToWrite（写入数据的个数）
返回：  NULL
注意：  每次进行对Flash操作之间要进行解锁操作，之后再上锁，不然会造成数据写入失败
*/

#define STMFLASH_Sector_Size 2048
u16 FLASH_BUF[STMFLASH_Sector_Size/2];
void STMFLASH_Write(u32 fladdr,u16* Write_Buf,u16 NumToWrite)
{
    u16 i;
    u32 offaddr;
    u16 secpos,secoff,secremain;
    offaddr=fladdr-STM32_FLASH_BASE;                //去掉基地址之后，得出偏移量
    secpos=offaddr/STMFLASH_Sector_Size;                //偏移量/扇区大小=当前所在扇区块
    secoff=(fladdr%STMFLASH_Sector_Size)/2;                //（当前扇区区域）已经写入的次数
    secremain=STMFLASH_Sector_Size/2-secoff;        　　　　//（扇区剩余区域）可写的次数
    if(secremain>=NumToWrite) secremain=NumToWrite;
    FLASH_Unlock();                        //解锁
    while(1)
    {
        STMFLASH_WriteNoCheck(secpos*STMFLASH_Sector_Size+STM32_FLASH_BASE,FLASH_BUF,STMFLASH_Sector_Size/2);//读取要写入的扇区的数据
        
        for(i=0;i<secremain;i++)                    //判断该扇区的空余区域是否都是空的
        {
            if(FLASH_BUF[i+secoff]!=0xFFFF)
                break;
            
        }
        
        if(i<secremain)                            //非空情况，要先擦除，在进行写入
        {
            FLASH_ErasePage(secpos*STMFLASH_Sector_Size+STM32_FLASH_BASE);
            for(i=0;i<secremain;i++)
            {
                FLASH_BUF[secoff+i]=Write_Buf[i];
            }
            STMFLASH_WriteNoCheck(secpos*STMFLASH_Sector_Size+STM32_FLASH_BASE,FLASH_BUF,secremain);
        
        }
        else
        {
            STMFLASH_WriteNoCheck(fladdr,Write_Buf,NumToWrite);
        }
        
        if(secremain==NumToWrite) break;
        else　　　　　　　　　　　　　　　　　　//假如一个扇区还写不完，则进入下一个扇区
        {
            secpos++;　　　　　　　　　　//扇区加一，可写入的次数清零
            secoff=0;
            
            fladdr+=(secremain*2);　　　//写入地址要加上已经写过的地址偏移量
            Write_Buf+=secremain;　　　　//数组的起始地址要加上已经写入的次数
            NumToWrite-=secremain;　　　//写入的个数要减去已经写入的次数
            if(NumToWrite>=1024) secremain=1024;　　//本个扇区要写入的次数
            else secremain=NumToWrite;
            
        }
        
    }
    FLASH_Lock();//上锁
    
}

　　这上面毕竟值得注意的是在对内部FLASH进行写入操作时要记得解锁FLASH_Unlock();，写完之后要记得上锁FLASH_Lock();

　　接着必须说明一下库函数FLASH_ErasePage

if(status == FLASH_COMPLETE)
    { 
      /* if the previous operation is completed, proceed to erase the page */
      FLASH->CR|= CR_PER_Set;                //PER：页擦除选择擦除页。
      FLASH->AR = Page_Address;         //当进行页擦除时，通过AR设置要擦除的页地址
      FLASH->CR|= CR_STRT_Set;            //STRT：开始当该位为’1’时将触发一次擦除操作。该位只可由软件置为’1’并在BSY变为’1’时清为’0’。
    
      /* Wait for last operation to be completed */
      status = FLASH_WaitForLastBank1Operation(EraseTimeout);        //延时等待擦除操作完成

      /* Disable the PER Bit */
      FLASH->CR &= CR_PER_Reset;
    }

　　

　　其中值得一提的是FLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data)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，即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。

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;                //PG：编程选择编程操作。        
  
      *(__IO uint16_t*)Address = Data;//对写入地址进行赋值
      /* Wait for last operation to be completed */
      status = FLASH_WaitForLastBank1Operation(ProgramTimeout);        //延时等待操作完成

      /* Disable the PG Bit */
      FLASH->CR &= CR_PG_Reset;                        //把PG位清零，即停止编写操作
    }
  }

　在下面将插入一张FLASH->CR(内存控制寄存器)的各个位的作用，各位请参考一下。