FLASH模拟EEPROM

news2024/11/20 12:36:29

STM32本身没有自带EEPROM,但是STM32具有IAP(在应用编程)功能,所以可以把它的FLASH当做EEPROM来使用。

STM32 FLASH简介

不同型号的STM32,其FLASH容量也有所不同,最大的达到1024K字节。
MiniSTM32开发板选择的是STM32F103RCT6的FLASH容量为256K字节,属于大容量产品。

在这里插入图片描述
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等3部分组成。

主存储器,该部分用来存放代码和数据常数(如const类型的数据)。
对于大容量产品,其被划分为256页,每一页2K字节。
小容量,中容量产品每页只有1K字节。

主存储器的起始地址就是0x0800 0000,B0、B1都接GND的时候,就是从0x0800 0000开始运行代码的。

信息块,启动程序代码,用来存储ST自带的启动程序,用来串口下载代码,当B0接3.3V,B1接GND的时候,运行的就是这部分代码。用户选中字节,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结构。

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;擦除与编程的高电压由内部产生。

在执行闪存的写操作时,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。
在进行写或擦除操作时,不能进行代码或数据的读取操作。

内存的读取

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内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。

例如,要从地址addr,读取一个半字(半字为16位,字为32位),可以通过如下的语句读取:
将addr强制转换为vu16指针,然后取该指针指向的地址的值。

data = *(vu16 *)addr;

闪存的编程和擦除

STM32的闪存编程是由FPEC(闪存编程和擦除控制器)模块处理的,这个模块包含7个32位寄存器。

FPEC键寄存器(FLASH_KEYR)
其中FPEC键寄存器总共有3个键值:
RDPRT 键 = 0X0000 00A5
KEY1 = 0X4567 0123
KEY2 = 0XCDEF 89AB

STM32复位后,FPEC模块是被保护的,不能写入FLASH_CR寄存器;通过写入特定的序列到FLASH_KEYR寄存器才可以打开FPEC模块(即写入KEY1和KEY2),只有在写保护被解除后,我们才能操作相关寄存器。

STM32闪存的编程每次必须写入16位(不能单纯的写入8位数据),当FLASH_CR寄存器的PG位为1时,在一个闪存地址写入一个半字将启动一次编程。
写入任何非半字的数据,FPEC都会产生总线错误。
在编程过程中(BSY位为1),任何读写内存的操作都会使CPU暂停,直到此次闪存编程结束。

STM32的FLASH在编程的时候,也必须要求其写入地址的FLASH是被擦除了的(其值必须是0xFFFF),否则无法写入,在FLASH_SR寄存器的PGERR位将得到一个警告。

在这里插入图片描述

  1. 检查FLASH_CR的LOCK位是否解锁,如果没有则先解锁。
  2. 检查FLASH_SR寄存器的BSY位,确认没有其他正在进行的编程操作。
  3. 设置FLASH_CR寄存器的PG位为1。
  4. 在指定的地址写入要编程的半字。
  5. 等待BSY位变为0。
  6. 读出写入地址并验证数据。

STM32的闪存擦除分为两种:页擦除和整片擦除。
1)检查 FLASH_CR 和 LOCK 是否解锁,如果没有则先解锁
2)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
3)设置 FLASH_CR 寄存器的 PER 位为‘1’
4)用 FLASH_AR 寄存器选择要擦除的页
5)设置 FLASH_CR 寄存器的 STRT 位为‘1’
6)等待 BSY 位变为‘0’
7)读出被擦除的页并做验证

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