stm32 FLASH闪存(读写内部FLASH读取芯片ID)

理论

1.FLASH简介

STM32F1系列的FLASH包含程序存储器、系统存储器和选项字节三个部分，通过闪存存储器接口（外设）(FLASH管理员)可以对程序存储器和选项字节进行擦除和编程

读写FLASH的用途：

利用程序存储器的剩余空间来保存掉电不丢失的用户数据

通过在程序中编程（IAP），实现程序的自我更新

在线编程（In-Circuit Programming – ICP）用于更新程序存储器的全部内容，它通过JTAG（stm32特有协议）、SWD协议（通用协议）或系统加载程序（Bootloader）下载程序

在程序中编程（In-Application Programming – IAP）可以使用微控制器支持的任一种通信接口下载程序

2.闪存模块组织

主存储器与信息块：真正的闪存

闪存存储器接口存储器：进行擦除和编程的地方

3.FLASH基本结构

系统存储区不可以进行任何的写入操作

选项字节可以对程序存储器进行配置读写保护

4.FLASH解锁

FPEC共有三个键值：

RDPRT键 = 0x000000A5（解除读保护）

KEY1 = 0x45670123

KEY2 = 0xCDEF89AB

解锁：

   复位后，FPEC被保护，不能写入FLASH_CR

在FLASH_KEYR先写入KEY1，再写入KEY2，解锁

错误的操作序列会在下次复位前锁死FPEC和FLASH_CR

加锁：

   设置FLASH_CR中的LOCK位锁住FPEC和FLASH_CR

5.使用指针访问存储器

使用指针读指定地址下的存储器：

uint16_t Data = *((__IO uint16_t *)(0x08000000));

_IO是指在此位置不要进行优化操作

传入0x8000000强转为 uint16_t的指针类型

使用指针写指定地址下的存储器：

*((__IO uint16_t *)(0x08000000)) = 0x1234;

_IO是指在此位置不要进行优化操作

__IO ：

#define    __IO    volatile

指的是对代码进行优化

6.程序存储器

（1）程序存储器编程

补充：

字 32位

半字 16位

字节 8 位

先进行解锁，然后向系统发送我们即将要写入数据，在指定的位置写入半字，然后进行等待操作

（2）程序存储器页擦除

进行解锁操作，FLASH_CR的STRT=1芯片开始干活，FALSH_CR PER=1进行页擦除，FALSH_AR选择擦除的页（指定页），等待擦除完成

（3）程序存储器全擦除

进行解锁操作，FLASH_CR的STRT=1芯片开始工作，FALSH_CR的MER=1进行全擦除，等待擦除完成

7.选项字节

RDP：写入RDPRT键（0x000000A5）后解除读保护

USER：配置硬件看门狗和进入停机/待机模式是否产生复位

Data0/1：用户可自定义使用

WRP0/1/2/3：配置写保护，每一个位对应保护4个存储页（中容量）

（1）选项字节编程

检查FLASH_SR的BSY位，以确认没有其他正在进行的编程操作

解锁FLASH_CR的OPTWRE位

设置FLASH_CR的OPTPG位为1

写入要编程的半字到指定的地址

等待BSY位变为0

读出写入的地址并验证数据

（2）选项字节擦除

检查FLASH_SR的BSY位，以确认没有其他正在进行的闪存操作

解锁FLASH_CR的OPTWRE位

设置FLASH_CR的OPTER位为1

设置FLASH_CR的STRT位为1

等待BSY位变为0

读出被擦除的选择字节并做验证

8.器件电子签名

电子签名存放在闪存存储器模块的系统存储区域，包含的芯片识别信息在出厂时编写，不可更改，使用指针读指定地址下的存储器可获取电子签名

闪存容量寄存器：

   基地址：0x1FFF F7E0

   大小：16位

产品唯一身份标识寄存器：

   基地址： 0x1FFF F7E8

大小：96位

API学习

1.FLASH_Unlock

void FLASH_Unlock(void);

进行解锁FLASH操作

2.FLASH_ErasePage

FLASH_Status FLASH_ErasePage(uint32_t Page_Address);

进行页的擦除

3.FLASH_EraseAllPages

FLASH_Status FLASH_EraseAllPages(void);

进行FLASH的全擦除

4.FLASH_ProgramWord

FLASH_Status FLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data);

进行字（32位）的写入

5.FLASH_ProgramHalfWord

FLASH_Status FLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data);

进行半字（16位）的写入

代码

读写内部FLASH

MyFLASH.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

/**
  * 函    数：FLASH读取一个32位的字
  * 参    数：Address 要读取数据的字地址
  * 返 回 值：指定地址下的数据
  */
uint32_t MyFLASH_ReadWord(uint32_t Address)
{
	return *((__IO uint32_t *)(Address));	//使用指针访问指定地址下的数据并返回
}

/**
  * 函    数：FLASH读取一个16位的半字
  * 参    数：Address 要读取数据的半字地址
  * 返 回 值：指定地址下的数据
  */
uint16_t MyFLASH_ReadHalfWord(uint32_t Address)
{
	return *((__IO uint16_t *)(Address));	//使用指针访问指定地址下的数据并返回
}

/**
  * 函    数：FLASH读取一个8位的字节
  * 参    数：Address 要读取数据的字节地址
  * 返 回 值：指定地址下的数据
  */
uint8_t MyFLASH_ReadByte(uint32_t Address)
{
	return *((__IO uint8_t *)(Address));	//使用指针访问指定地址下的数据并返回
}

/**
  * 函    数：FLASH全擦除
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  * 说    明：调用此函数后，FLASH的所有页都会被擦除，包括程序文件本身，擦除后，程序将不复存在
  */
void MyFLASH_EraseAllPages(void)
{
	FLASH_Unlock();					//解锁
	FLASH_EraseAllPages();			//全擦除
	FLASH_Lock();					//加锁
}

/**
  * 函    数：FLASH页擦除
  * 参    数：PageAddress 要擦除页的页地址
  * 返 回 值：无
  */
void MyFLASH_ErasePage(uint32_t PageAddress)
{
	FLASH_Unlock();					//解锁
	FLASH_ErasePage(PageAddress);	//页擦除
	FLASH_Lock();					//加锁
}

/**
  * 函    数：FLASH编程字
  * 参    数：Address 要写入数据的字地址
  * 参    数：Data 要写入的32位数据
  * 返 回 值：无
  */
void MyFLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data)
{
	FLASH_Unlock();							//解锁
	FLASH_ProgramWord(Address, Data);		//编程字
	FLASH_Lock();							//加锁
}

/**
  * 函    数：FLASH编程半字
  * 参    数：Address 要写入数据的半字地址
  * 参    数：Data 要写入的16位数据
  * 返 回 值：无
  */
void MyFLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data)
{
	FLASH_Unlock();							//解锁
	FLASH_ProgramHalfWord(Address, Data);	//编程半字
	FLASH_Lock();							//加锁
}

MyFLASH.h

#ifndef __MYFLASH_H
#define __MYFLASH_H

uint32_t MyFLASH_ReadWord(uint32_t Address);
uint16_t MyFLASH_ReadHalfWord(uint32_t Address);
uint8_t MyFLASH_ReadByte(uint32_t Address);

void MyFLASH_EraseAllPages(void);
void MyFLASH_ErasePage(uint32_t PageAddress);

void MyFLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data);
void MyFLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data);

#endif

Store.h

#ifndef __STORE_H
#define __STORE_H

extern uint16_t Store_Data[];

void Store_Init(void);
void Store_Save(void);
void Store_Clear(void);

#endif

Store.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "MyFLASH.h"

#define STORE_START_ADDRESS		0x0800FC00		//存储的起始地址
#define STORE_COUNT				512				//存储数据的个数

uint16_t Store_Data[STORE_COUNT];				//定义SRAM数组

/**
  * 函    数：参数存储模块初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void Store_Init(void)
{
	/*判断是不是第一次使用*/
	if (MyFLASH_ReadHalfWord(STORE_START_ADDRESS) != 0xA5A5)	//读取第一个半字的标志位，if成立，则执行第一次使用的初始化
	{
		MyFLASH_ErasePage(STORE_START_ADDRESS);					//擦除指定页
		MyFLASH_ProgramHalfWord(STORE_START_ADDRESS, 0xA5A5);	//在第一个半字写入自己规定的标志位，用于判断是不是第一次使用
		for (uint16_t i = 1; i < STORE_COUNT; i ++)				//循环STORE_COUNT次，除了第一个标志位
		{
			MyFLASH_ProgramHalfWord(STORE_START_ADDRESS + i * 2, 0x0000);		//除了标志位的有效数据全部清0
		}
	}
	
	/*上电时，将闪存数据加载回SRAM数组，实现SRAM数组的掉电不丢失*/
	for (uint16_t i = 0; i < STORE_COUNT; i ++)					//循环STORE_COUNT次，包括第一个标志位
	{
		Store_Data[i] = MyFLASH_ReadHalfWord(STORE_START_ADDRESS + i * 2);		//将闪存的数据加载回SRAM数组
	}
}

/**
  * 函    数：参数存储模块保存数据到闪存
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void Store_Save(void)
{
	MyFLASH_ErasePage(STORE_START_ADDRESS);				//擦除指定页
	for (uint16_t i = 0; i < STORE_COUNT; i ++)			//循环STORE_COUNT次，包括第一个标志位
	{
		MyFLASH_ProgramHalfWord(STORE_START_ADDRESS + i * 2, Store_Data[i]);	//将SRAM数组的数据备份保存到闪存
	} 
}

/**
  * 函    数：参数存储模块将所有有效数据清0
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void Store_Clear(void)
{
	for (uint16_t i = 1; i < STORE_COUNT; i ++)			//循环STORE_COUNT次，除了第一个标志位
	{
		Store_Data[i] = 0x0000;							//SRAM数组有效数据清0
	}
	Store_Save();										//保存数据到闪存
}

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Store.h"
#include "Key.h"

uint8_t KeyNum;					//定义用于接收按键键码的变量

int main(void)
{
	/*模块初始化*/
	OLED_Init();				//OLED初始化
	Key_Init();					//按键初始化
	Store_Init();				//参数存储模块初始化，在上电的时候将闪存的数据加载回Store_Data，实现掉电不丢失
	
	/*显示静态字符串*/
	OLED_ShowString(1, 1, "Flag:");
	OLED_ShowString(2, 1, "Data:");
	
	while (1)
	{
		KeyNum = Key_GetNum();		//获取按键键码
		
		if (KeyNum == 1)			//按键1按下
		{
			Store_Data[1] ++;		//变换测试数据
			Store_Data[2] += 2;
			Store_Data[3] += 3;
			Store_Data[4] += 4;
			Store_Save();			//将Store_Data的数据备份保存到闪存，实现掉电不丢失
		}
		
		if (KeyNum == 2)			//按键2按下
		{
			Store_Clear();			//将Store_Data的数据全部清0
		}
		
		OLED_ShowHexNum(1, 6, Store_Data[0], 4);	//显示Store_Data的第一位标志位
		OLED_ShowHexNum(3, 1, Store_Data[1], 4);	//显示Store_Data的有效存储数据
		OLED_ShowHexNum(3, 6, Store_Data[2], 4);
		OLED_ShowHexNum(4, 1, Store_Data[3], 4);
		OLED_ShowHexNum(4, 6, Store_Data[4], 4);
	}
}

读取芯片ID

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"

int main(void)
{
	OLED_Init();						//OLED初始化
	
	OLED_ShowString(1, 1, "F_SIZE:");	//显示静态字符串
	OLED_ShowHexNum(1, 8, *((__IO uint16_t *)(0x1FFFF7E0)), 4);		//使用指针读取指定地址下的闪存容量寄存器
	
	OLED_ShowString(2, 1, "U_ID:");		//显示静态字符串
	OLED_ShowHexNum(2, 6, *((__IO uint16_t *)(0x1FFFF7E8)), 4);		//使用指针读取指定地址下的产品唯一身份标识寄存器
	OLED_ShowHexNum(2, 11, *((__IO uint16_t *)(0x1FFFF7E8 + 0x02)), 4);
	OLED_ShowHexNum(3, 1, *((__IO uint32_t *)(0x1FFFF7E8 + 0x04)), 8);
	OLED_ShowHexNum(4, 1, *((__IO uint32_t *)(0x1FFFF7E8 + 0x08)), 8);
	
	while (1)
	{
		
	}
}