STM32掉电时存数据到FLASH

开发板：STM32F103CBT6      　　开发环境：keil 4

一、STM32FLASH简介

　　不同的STM32它的FLASH大小也是不一样的，分为大、中、小容量，容量由16K到1024K不等。这次实验用的开发板FLASH容量大小为128K。

　　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三部分组成。

　　主存储器：该部分主要是用来存放代码和数据常数，被划分为128页，每页1K字节（小容量产品也是每页1K字节，大容量为每页2K字节）。主存储器的起始地址就是0X08000000， B0、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，则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；既在进行写或擦除操作时，不能进行代码或数据的读取操作

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。这个接口的主要工作是产生读闪存的控制信号并预取CPU要求的指令块，预取指令块仅用于在I-Code总线上的取指操作，数据常量是通过D-Code总线访问的。这两条总线的访问目标是相同的闪存模块，访问D-Code将比预取指令优先级高。

　　这里要特别留意一个闪存等待时间，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。

闪存的编程和擦除

　　编程过程：

　　·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，以确认没有其他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

　　擦除过程（页擦除）

　　·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，以确认没有其他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

二、软件实现

　　flash.c文件

　　

#include "flash.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"

/***flash解锁*****/
void STMFLASH_Unlock(void)
{
  FLASH->KEYR=FLASH_KEY1;                                    　　　　//写入解锁序列
  FLASH->KEYR=FLASH_KEY2;
}

//flash上锁
void STMFLASH_Lock(void)
{
  FLASH->CR|=1<<7;                                        　　　　　　//上锁
}

//得到FLASH状态
u8 STMFLASH_GetStatus(void)
{    
   u32 res;         

   res=FLASH->SR;
   if(res&(1<<0))return 1;                                        　　//忙
   else if(res&(1<<2))return 2;                                  　　 //编程错误
   else if(res&(1<<4))return 3;                                  　　 //写保护错误
   return 0;                                                     　　 //操作完成
}

//等待操作完成
//time:延时长短
//返回值:状态.
u8 STMFLASH_WaitDone(u16 time)
{
   u8 res;

   do
   {
      res=STMFLASH_GetStatus();
      if(res!=1)break;                                        　　　　//非忙,无需等待,直接退出.
      Delay_us(1); time--;             
    }while(time);
    if(time==0)res=0xff;                                        　　　//TIMEOUT
    return res;
}

//擦除页
//paddr:页地址
//返回值:执行情况
u8 STMFLASH_ErasePage(u32 paddr)

{
       u8 res=0;

       res=STMFLASH_WaitDone(0X5FFF);                            　　//等待上次操作结束,>20ms   
       if(res==0)
       {
              FLASH->CR|=1<<1;                                    　 //页擦除
              FLASH->AR=paddr;                                    　 //设置页地址
              FLASH->CR|=1<<6;                                    　 //开始擦除           
              res=STMFLASH_WaitDone(0X5FFF);                    　　　//等待操作结束,>20ms 
              if(res!=1)                                             //非忙
              {
                     FLASH->CR&=~(1<<1);                        　　　//清除页擦除标志.
              }
       }
       return res;
}

//读出指定地址的半字(16位数据)
//faddr:读地址(此地址必须为2的倍数!!)
//返回值:对应数据.
u16 STMFLASH_ReadHalfWord(u32 faddr)
{
    return *(vu16*)faddr; 
}
#if STM32_FLASH_WREN                                            　　 //如果使能了写   
//不检查的写入
//WriteAddr:起始地址
//pBuffer:数据指针
//NumToWrite:半字(16位)数   
void STMFLASH_Write_NoCheck(u32 WriteAddr,u16 *pBuffer,u16 NumToWrite)   
{                       
    u16 i;
    for(i=0;i<NumToWrite;i++)
    {
        FLASH_ProgramHalfWord(WriteAddr,pBuffer[i]);
        WriteAddr+=2;                                    　　　　　　 //地址增加2.
    }  
} 
//从指定地址开始写入指定长度的数据
//WriteAddr:起始地址(此地址必须为2的倍数!!)
//pBuffer:数据指针
//NumToWrite:半字(16位)数(就是要写入的16位数据的个数.)
#if STM32_FLASH_SIZE<256
#define STM_SECTOR_SIZE 1024                                     　　//字节
#else 
#define STM_SECTOR_SIZE    2048
#endif         
u16 STMFLASH_BUF[STM_SECTOR_SIZE/2];                            　　 //最多是2K字节

void STMFLASH_Write(u32 WriteAddr,u16 *pBuffer,u16 NumToWrite)
{
    u32 secpos;                                                     //扇区地址
    u16 secoff;                                                     //扇区内偏移地址(16位字计算)
    u16 secremain;                                                  //扇区内剩余地址(16位字计算)       
     u16 i;    
    u32 offaddr;                                                    //去掉0X08000000后的地址
    
    if(WriteAddr<STM32_FLASH_BASE||(WriteAddr>=(STM32_FLASH_BASE+1024*STM32_FLASH_SIZE)))return;//非法地址
    FLASH_Unlock();                                                 //解锁
    offaddr=WriteAddr-STM32_FLASH_BASE;                             //实际偏移地址.
    secpos=offaddr/STM_SECTOR_SIZE;                                 //扇区地址  0~127 for STM32F103RBT6
    secoff=(offaddr%STM_SECTOR_SIZE)/2;                             //在扇区内的偏移(2个字节为基本单位.)
    secremain=STM_SECTOR_SIZE/2-secoff;                             //扇区剩余空间大小  
    if(NumToWrite<=secremain)secremain=NumToWrite;                　//不大于该扇区范围
    while(1) 
    {    
        STMFLASH_Read(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE,STMFLASH_BUF,STM_SECTOR_SIZE/2);//读出整个扇区的内容
        for(i=0;i<secremain;i++)                                　  //校验数据
        {
            if(STMFLASH_BUF[secoff+i]!=0XFFFF)break;            　　//需要擦除      
        }
        if(i<secremain)                                            //需要擦除
        {
            FLASH_ErasePage(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE);　　　　　　　　　　　　　　　//擦除这个扇区
            for(i=0;i<secremain;i++)                            　 //复制
            {
                STMFLASH_BUF[i+secoff]=pBuffer[i];      
            }
            STMFLASH_Write_NoCheck(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE,STMFLASH_BUF,STM_SECTOR_SIZE/2);//写入整个扇区
        }else STMFLASH_Write_NoCheck(WriteAddr,pBuffer,secremain); //写已经擦除了的,直接写入扇区剩余区间.                    
        if(NumToWrite==secremain)break;                            //写入结束了
        else                                                       //写入未结束
        {
            secpos++;                                              //扇区地址增1
            secoff=0;                                              //偏移位置为0      
               pBuffer+=secremain;                                 //指针偏移
            WriteAddr+=secremain;                                  //写地址偏移       
               NumToWrite-=secremain;                              //字节(16位)数递减
            if(NumToWrite>(STM_SECTOR_SIZE/2))secremain=STM_SECTOR_SIZE/2;//下一个扇区还是写不完
            else secremain=NumToWrite;                             //下一个扇区可以写完了
        }     
    };    
    FLASH_Lock();                                                  //上锁
}
#endif

//从指定地址开始读取指定长度的数据
//ReadAddr:起始地址
//pBuffer:数据指针
//NumToWrite:半字(16位)数
void STMFLASH_Read(u32 ReadAddr,u16 *pBuffer,u16 NumToRead)
{
    u16 i;
    for(i=0;i<NumToRead;i++)
    {
        pBuffer[i]=STMFLASH_ReadHalfWord(ReadAddr);               //读取2个字节.
        ReadAddr+=2;                                              //偏移2个字节
    }
}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//WriteAddr:起始地址
//WriteData:要写入的数据
void Test_Write(u32 WriteAddr,u16 WriteData)       
{
    STMFLASH_Write(WriteAddr,&WriteData,1);                       //写入一个字 
}

　　flash.h文件

　　

#ifndef __FLASH_H__
#define __FLASH_H__
#include <stm32f10x.h>

#define FLASH_KEY1               0X45670123
#define FLASH_KEY2               0XCDEF89AB

#define STM32_FLASH_SIZE 128              　　　　 　　　　　　　　　　　　　　//所选STM32的FLASH容量大小(单位为K)
#define STM32_FLASH_WREN 1                          　　 　　　　　　　　　　//使能FLASH写入(0,不使能;1,使能)
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//FLASH起始地址
#define STM32_FLASH_BASE 0x08000000     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//STM32 FLASH的起始地址


void STMFLASH_Unlock(void);                              　　　　　　　　　　//解锁
void STMFLASH_Lock(void);                    　　　　     　　　　　　　　　　//上锁
u8 STMFLASH_GetStatus(void);                             　　　　　　　　　　//获得状态
u8 STMFLASH_WaitDone(u16 time);                    　　　 　　　　　　　　　　//等待操作结束
u8 STMFLASH_ErasePage(u32 paddr);                        　　　　　　　　　　//擦除页
u16 STMFLASH_ReadHalfWord(u32 faddr);                      　　　　　　　　　//读出半字  
void STMFLASH_WriteLenByte(u32 WriteAddr,u32 DataToWrite,u16 Len);    　　 //指定地址开始写入指定长度的数据
u32 STMFLASH_ReadLenByte(u32 ReadAddr,u16 Len);                　　　　　　 //指定地址开始读取指定长度的数据
void STMFLASH_Write(u32 WriteAddr,u16 *pBuffer,u16 NumToWrite);        　　//从指定地址开始写入指定长度的数据
void STMFLASH_Read(u32 ReadAddr,u16 *pBuffer,u16 NumToRead);           　　//从指定地址开始读取指定长度的数据

//测试写入
void Test_Write(u32 WriteAddr,u16 WriteData);                                   
#endif

　　main.c文件

#include "flash.h"

#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)

const u8 TEXT_Buffer[]={"STM32 FLASH TEST"};
u8 datatemp[SIZE];

int main(void)
{
     while(1)
    {
        if(掉电)
　　　　　{
        　　STMFLASH_Write(FLASH_SAVE_ADDR,(u16*)TEXT_Buffer,SIZE);//flash写函数
　　　　　}  
           STMFLASH_Read(FLASH_SAVE_ADDR,(u16*)datatemp,SIZE);     //flash读函数   
   }
}

　　以上就是flash在掉电的时候进行读写的程序，项目用到了就记录一下，方便以后查阅学习。其中的大部分代码在库函数中都能够找到参考。