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STM32學(xué)習(xí)筆記:讀寫內(nèi)部Flash

GReq_mcu168 ? 來源:玩轉(zhuǎn)單片機(jī) ? 2019-11-26 14:32 ? 次閱讀

一、介紹

首先我們需要了解一個內(nèi)存映射:

stm32的flash地址起始于0x0800 0000,結(jié)束地址是0x0800 0000加上芯片實際的flash大小,不同的芯片flash大小不同。

RAM起始地址是0x2000 0000,結(jié)束地址是0x2000 0000加上芯片的RAM大小。不同的芯片RAM也不同。

Flash中的內(nèi)容一般用來存儲代碼和一些定義為const的數(shù)據(jù),斷電不丟失,
RAM可以理解為內(nèi)存,用來存儲代碼運行時的數(shù)據(jù),變量等等。掉電數(shù)據(jù)丟失。

STM32將外設(shè)等都映射為地址的形式,對地址的操作就是對外設(shè)的操作。
stm32的外設(shè)地址從0x4000 0000開始,可以看到在庫文件中,是通過基于0x4000 0000地址的偏移量來操作寄存器以及外設(shè)的。

一般情況下,程序文件是從 0x0800 0000 地址寫入,這個是STM32開始執(zhí)行的地方,0x0800 0004是STM32的中斷向量表的起始地址。
在使用keil進(jìn)行編寫程序時,其編程地址的設(shè)置一般是這樣的:

程序的寫入地址從0x08000000(數(shù)好零的個數(shù))開始的,其大小為0x80000也就是512K的空間,換句話說就是告訴編譯器flash的空間是從0x08000000-0x08080000,RAM的地址從0x20000000開始,大小為0x10000也就是64K的RAM。這與STM32的內(nèi)存地址映射關(guān)系是對應(yīng)的。

M3復(fù)位后,從0x08000004取出復(fù)位中斷的地址,并且跳轉(zhuǎn)到復(fù)位中斷程序,中斷執(zhí)行完之后會跳到我們的main函數(shù),main函數(shù)里邊一般是一個死循環(huán),進(jìn)去后就不會再退出,當(dāng)有中斷發(fā)生的時候,M3將PC指針強(qiáng)制跳轉(zhuǎn)回中斷向量表,然后根據(jù)中斷源進(jìn)入對應(yīng)的中斷函數(shù),執(zhí)行完中斷函數(shù)之后,再次返回main函數(shù)中。大致的流程就是這樣。

1.1、內(nèi)部Flash的構(gòu)成:

STM32F429 的內(nèi)部 FLASH 包含主存儲器、系統(tǒng)存儲器、 OTP 區(qū)域以及選項字節(jié)區(qū)域,它們的地址分布及大小如下:

STM32F103的中容量內(nèi)部 FLASH 包含主存儲器、系統(tǒng)存儲器、 OTP 區(qū)域以及選項字節(jié)區(qū)域,它們的地址分布及大小如下:

注意STM32F105VC的是有64K或128頁x2K=256k字節(jié)的內(nèi)置閃存存儲器,用于存放程序和數(shù)據(jù)。

主存儲器:一般我們說 STM32 內(nèi)部 FLASH 的時候,都是指這個主存儲器區(qū)域它是存儲用戶應(yīng)用程序的空間,芯片型號說明中的 1M FLASH、 2M FLASH 都是指這個區(qū)域的大小。與其它 FLASH 一樣,在寫入數(shù)據(jù)前,要先按扇區(qū)擦除,

系統(tǒng)存儲區(qū):系統(tǒng)存儲區(qū)是用戶不能訪問的區(qū)域,它在芯片出廠時已經(jīng)固化了啟動代碼,它負(fù)責(zé)實現(xiàn)串口、 USB 以及 CAN 等 ISP 燒錄功能。

OTP 區(qū)域:OTP(One Time Program),指的是只能寫入一次的存儲區(qū)域,容量為 512 字節(jié),寫入后數(shù)據(jù)就無法再更改, OTP 常用于存儲應(yīng)用程序的加密密鑰。

選項字節(jié):選項字節(jié)用于配置 FLASH 的讀寫保護(hù)、電源管理中的 BOR 級別、軟件/硬件看門狗等功能,這部分共 32 字節(jié)。可以通過修改 FLASH 的選項控制寄存器修改。

1.2、對內(nèi)部Flash的寫入過程:

1. 解鎖 (固定的KEY值)
(1) 往 Flash 密鑰寄存器 FLASH_KEYR 中寫入 KEY1 = 0x45670123
(2) 再往 Flash 密鑰寄存器 FLASH_KEYR 中寫入 KEY2 = 0xCDEF89AB
2. 數(shù)據(jù)操作位數(shù)
最大操作位數(shù)會影響擦除和寫入的速度,其中 64 位寬度的操作除了配置寄存器位外,還需要在 Vpp 引腳外加一個 8-9V 的電壓源,且其供電間不得超過一小時,否則 FLASH可能損壞,所以 64 位寬度的操作一般是在量產(chǎn)時對 FLASH 寫入應(yīng)用程序時才使用,大部分應(yīng)用場合都是用 32 位的寬度。
3. 擦除扇區(qū)
在寫入新的數(shù)據(jù)前,需要先擦除存儲區(qū)域, STM32 提供了扇區(qū)擦除指令和整個FLASH 擦除(批量擦除)的指令,批量擦除指令僅針對主存儲區(qū)。
扇區(qū)擦除的過程如下:
(1) 檢查 FLASH_SR 寄存器中的“忙碌寄存器位 BSY”,以確認(rèn)當(dāng)前未執(zhí)行任何
Flash 操作;
(2) 在 FLASH_CR 寄存器中,將“激活扇區(qū)擦除寄存器位 SER ”置 1,并設(shè)置“扇
區(qū)編號寄存器位 SNB”,選擇要擦除的扇區(qū);
(3) 將 FLASH_CR 寄存器中的“開始擦除寄存器位 STRT ”置 1,開始擦除;
(4) 等待 BSY 位被清零時,表示擦除完成。
4. 寫入數(shù)據(jù)
擦除完畢后即可寫入數(shù)據(jù),寫入數(shù)據(jù)的過程并不是僅僅使用指針向地址賦值,賦值前還還需要配置一系列的寄存器,步驟如下:
(1) 檢查 FLASH_SR 中的 BSY 位,以確認(rèn)當(dāng)前未執(zhí)行任何其它的內(nèi)部 Flash 操作;
(2) 將 FLASH_CR 寄存器中的 “激活編程寄存器位 PG” 置 1;
(3) 針對所需存儲器地址(主存儲器塊或 OTP 區(qū)域內(nèi))執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入操作;
(4) 等待 BSY 位被清零時,表示寫入完成。

1.3、查看工程內(nèi)存的分布:

由于內(nèi)部 FLASH 本身存儲有程序數(shù)據(jù),若不是有意刪除某段程序代碼,一般不應(yīng)修改程序空間的內(nèi)容,所以在使用內(nèi)部 FLASH 存儲其它數(shù)據(jù)前需要了解哪一些空間已經(jīng)寫入了程序代碼,存儲了程序代碼的扇區(qū)都不應(yīng)作任何修改。通過查詢應(yīng)用程序編譯時產(chǎn)生的“ *.map”后綴文件,
打開 map 文件后,查看文件最后部分的區(qū)域,可以看到一段以“ Memory Map of the
image”開頭的記錄(若找不到可用查找功能定位),

【注】ROM加載空間

這一段是某工程的 ROM 存儲器分布映像,在 STM32 芯片中, ROM 區(qū)域的內(nèi)容就是 指存儲到內(nèi)部 FLASH 的代碼。
在上面 map 文件的描述中,我們了解到加載及執(zhí)行空間的基地址(Base)都是0x08000000,它正好是 STM32 內(nèi)部 FLASH 的首地址,即 STM32 的程序存儲空間就直接是執(zhí)行空間;它們的大小(Size)分別為 0x00000b50 及 0x00000b3c,執(zhí)行空間的 ROM 比較小的原因就是因為部分 RW-data 類型的變量被拷貝到 RAM 空間了;它們的最大空間(Max)均為 0x00100000,即 1M 字節(jié),它指的是內(nèi)部 FLASH 的最大空間。

計算程序占用的空間時,需要使用加載區(qū)域的大小進(jìn)行計算,本例子中應(yīng)用程序使用
的內(nèi)部 FLASH 是從 0x08000000 至(0x08000000+0x00000b50)地址的空間區(qū)域。
所以從扇區(qū) 1(地址 0x08004000)后的存儲空間都可以作其它用途,使用這些存儲空間時不會篡改應(yīng)用程序空間的數(shù)據(jù)。
具體可參考原子的例程:實驗四十一:FLASH 模擬 EEPROM 實驗

文章引用地址:https://blog.csdn.net/qq_33559992/article/details/77676716

感謝原文作者

二、代碼拆分介紹(以STM32F105系列為例,如上圖表5所示)

2.1 讀/寫入數(shù)據(jù)流程

寫數(shù)據(jù)流程

2.1.1、Flash 解鎖,直接調(diào)用#include "stm32f10x_flash.h"中的void FLASH_Unlock(void)函數(shù),這個函數(shù)是官方提供的

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原文標(biāo)題:STM32學(xué)習(xí)筆記:讀寫內(nèi)部Flash(附代碼)

文章出處:【微信號:mcu168,微信公眾號:硬件攻城獅】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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