結(jié)合F4系列描述關(guān)于FLASH的相關(guān)內(nèi)容

FLASH，指Flash Memory，是一種非易失性存儲器（閃存），掉電能正常保存數(shù)據(jù)。

STM32的存儲器通常包含內(nèi)部SRAM、內(nèi)部FLASH，部分系列還包含EEPROM。其中FLASH通常用于存儲代碼或數(shù)據(jù)，可被讀寫訪問。

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STM32 FLASH 基礎(chǔ)內(nèi)容

STM32的FLASH組織結(jié)構(gòu)，可能因不同系列、型號略有不同。比如大家熟悉的STM32F1中小容量一頁大小只有1K，而F1大容量一頁有2K。

還比如有些系列以扇區(qū)為最小單元，有的扇區(qū)最小16K，有的128K不等。

本文主要結(jié)合F4系列來描述關(guān)于FLASH的相關(guān)內(nèi)容。

1.Flash 結(jié)構(gòu)

通常Flash包含幾大塊，這里以F40x為例：

主存儲器：用來存放用戶代碼或數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)存儲器：用來存放出廠程序，一般是啟動(dòng)程序代碼。

OTP 區(qū)域：一小段一次性可編程區(qū)域，供用戶存放特定的數(shù)據(jù)。

選項(xiàng)字節(jié)：存放與芯片資源或?qū)傩韵嚓P(guān)的配置信息。

2.Flash 常規(guī)操作

Flash 讀、寫（編程）、擦除：

128 位寬數(shù)據(jù)讀取

字節(jié)、半字、字和雙字?jǐn)?shù)據(jù)寫入

扇區(qū)擦除與全部擦除

（提示：不同系列可能存在差異，比如還有字節(jié)讀取，頁擦除等）

Flash 讀、寫保護(hù)：通過配置選項(xiàng)字節(jié)實(shí)現(xiàn)。

3.Flash 容量

STM32的Flash容量出廠已經(jīng)決定，可根據(jù)型號得知容量大小。

4.存儲器端格式

目前STM32存儲器組織結(jié)構(gòu)默認(rèn)為小端格式：數(shù)據(jù)的低字節(jié)保存在內(nèi)存的低地址。

更多內(nèi)容請查閱芯片對應(yīng)的參考手冊。

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FLASH 選項(xiàng)字節(jié)

STM32內(nèi)部Flash具有讀寫保護(hù)功能，想要對Flash進(jìn)行讀寫操作，首先要去除讀寫保護(hù)，讀寫保護(hù)通過配置選項(xiàng)字節(jié)完成。

配置選項(xiàng)字節(jié)，常見兩種方式：1.軟件編碼；2.編程工具；

1.軟件編碼

比如STM32F4系列標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫庫提供函數(shù)：

void FLASH_OB_Unlock（void）;void FLASH_OB_Lock（void）;void FLASH_OB_WRPConfig（uint32_t OB_WRP， FunctionalState NewState）;void FLASH_OB_WRP1Config（uint32_t OB_WRP， FunctionalState NewState）;void FLASH_OB_PCROPSelectionConfig（uint8_t OB_PcROP）;void FLASH_OB_PCROPConfig（uint32_t OB_PCROP， FunctionalState NewState）;void FLASH_OB_PCROP1Config（uint32_t OB_PCROP， FunctionalState NewState）;void FLASH_OB_RDPConfig（uint8_t OB_RDP）;void FLASH_OB_UserConfig（uint8_t OB_IWDG， uint8_t OB_STOP， uint8_t OB_STDBY）;void FLASH_OB_BORConfig（uint8_t OB_BOR）;void FLASH_OB_BootConfig（uint8_t OB_BOOT）;FLASH_Status FLASH_OB_Launch（void）;uint8_t FLASH_OB_GetUser（void）;uint16_t FLASH_OB_GetWRP（void）;uint16_t FLASH_OB_GetWRP1（void）;uint16_t FLASH_OB_GetPCROP（void）;uint16_t FLASH_OB_GetPCROP1（void）;FlagStatus FLASH_OB_GetRDP（void）;uint8_t FLASH_OB_GetBOR（void）;

軟件編碼通過調(diào)用這些函數(shù)接口就可以配置選項(xiàng)字節(jié)。

2.編程工具

比如STM32CubeProg編程工具：

配置STM32選項(xiàng)字節(jié)，還可通過ST-LINK Utility、STVP等類似工具進(jìn)行配置。

提示：不同型號的STM32選項(xiàng)字節(jié)可能略有差異。

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FLASH 讀寫擦除操作

STM32內(nèi)部Flash和其他外部Flash類似，支持讀、寫、擦除等常規(guī)操作。對內(nèi)部Flash操作之前通常需要解鎖、去保護(hù)等操作。

比如：

FLASH_OB_Lock（）;FLASH_OB_WRPConfig（OB_WRP_Sector_All， ENABLE）;FLASH_OB_PCROPConfig（OB_PCROP_Sector_All， ENABLE）;

1.讀數(shù)據(jù)

讀取內(nèi)部Flash數(shù)據(jù)通常有兩種方式：

通過程序（編碼）讀取

通過外部（編程）工具讀取

程序（編碼）讀取：

uint32_t uwData32 = 0;uint32_t uwAddress = 0x08001000;uwData32 = *（__IO uint32_t*）uwAddress;

外部編程工具讀?。鹤x取前提：沒有讀保護(hù)，設(shè)置好讀取地址，長度、數(shù)據(jù)寬度等。

2.寫數(shù)據(jù)

往STM32內(nèi)部Flash寫數(shù)據(jù)和讀數(shù)據(jù)類似，但寫數(shù)據(jù)地址不能有數(shù)據(jù)，也就是寫之前要擦除數(shù)據(jù)。

所以，相對讀數(shù)據(jù)，通常寫之前需要一些額外操作，比如：

FLASH_Unlock（）;FLASH_ClearFlag（FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_OPERR | FLASH_FLAG_WRPERR | FLASH_FLAG_PGAERR | FLASH_FLAG_PGPERR|FLASH_FLAG_PGSERR）;

通過工具寫數(shù)據(jù)，就是我們量產(chǎn)時(shí)說的下載數(shù)據(jù)，正式一點(diǎn)說法叫編程。

3.擦除數(shù)據(jù)

擦除數(shù)據(jù)通常分擦除頁、扇區(qū)、整塊，擦除時(shí)間也因型號不同、速度不同有差異。

提示：該部分內(nèi)容建議參考官方提供的Demo（標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫和HAL都有基本例程）

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FLASH 常見問題

STM32內(nèi)部Flash主要用途是存儲程序代碼和數(shù)據(jù)。操作內(nèi)部Flash要慎重，一旦操作不當(dāng)就有可能會破壞整個(gè)程序。

問題一：編程（寫數(shù)據(jù)）地址非對齊

寫數(shù)據(jù)時(shí)，我們要指定寫入的地址，如果寫入地址為非對齊，則會出現(xiàn)編程對齊錯(cuò)誤。

比如：

遵循32位（4字節(jié)）地址對齊，你的地址只能是4的倍數(shù)。0x08001000正確，0x08001001錯(cuò)誤。

提示：不同型號對齊寬度可能不同，有的32位、有的128位等。

解決辦法：通過“取余”判斷地址。

問題二：編程地址數(shù)據(jù)未擦除

寫數(shù)據(jù)之前需要擦除對應(yīng)地址數(shù)據(jù)才能正常寫入，否則會出現(xiàn)失敗。

我們擦除數(shù)據(jù)通常是頁，或扇區(qū)，寫入某個(gè)地址數(shù)據(jù)，就可能影響其他地址的數(shù)據(jù)，如果直接覆蓋就會出現(xiàn)問題。

解決辦法：通常的做法是讀出整頁（或扇區(qū)）數(shù)據(jù)并緩存，再擦除整頁，再寫入。

問題三：擦除時(shí)讀取數(shù)據(jù)

STM32內(nèi)部Flash在進(jìn)行寫或擦除操作時(shí)，總線處于阻塞狀態(tài)，此時(shí)讀取Flash數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)失敗?！倦pBANK模式除外】

解決辦法：通過標(biāo)志判斷寫/擦除操作是否完成。

問題四：電壓不穩(wěn)定寫入失敗

處于外界干擾較大的環(huán)境，供電就有暫降的可能，而對STM32內(nèi)部Flash進(jìn)行操作時(shí)，如果低于特定電壓就會出現(xiàn)編程失敗。

操作Flash的最低電壓既與工作頻率有關(guān)，也與STM32型號有關(guān)（具體需要看數(shù)據(jù)手冊）。

解決辦法：通過完善硬件電路保證電壓穩(wěn)定。電源電壓不夠或不穩(wěn)導(dǎo)致隱患往往不易覺察?。?/p>

復(fù)盤一下▼FLASH 基礎(chǔ)內(nèi)容：結(jié)構(gòu)、常規(guī)操作、容量、大小端格式；▼FLASH 選項(xiàng)字節(jié)：通過軟件編碼和編程工具配置；▼FLASH 讀寫擦除操作：常規(guī)程序讀寫操作、工具的讀寫操作；▼FLASH 常見問題：編程地址非對齊、數(shù)據(jù)未擦除、擦除同時(shí)讀取數(shù)據(jù)、電壓不穩(wěn)定寫入失敗。

原文標(biāo)題：STM32學(xué)習(xí)筆記 | 片內(nèi)FLASH讀寫失敗問題分析

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