淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com 《手把手教你学STM32》 主讲人 ：正点原子团队 硬件平台：正点原子STM32开发板 版权所有：广州市星翼电子科技有限公司 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛：www.openedv.com 开源电子 网 公众平台：“正点原子” 官方网站：www.alientek.com 联系电话：13922348612 ddddd ALIENTEK 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com 《手把手教你学STM32》 FLASH闪存编程原理与步骤 适用平台 STM32F1xx 开发板 （正点原子） STM32F4xx 开发板 （正点原子） ddddd 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com IIC通信 参考资料： 探索者STM32F4开发板 《STM32F4开发指南-库函数版本》-第39章 FLASH模拟EEPROM实验 ST官方资料 《STM32F4中文参考手册》第3章 嵌入式FLASH接口 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com 目录 STM32F4 FLASH操作介绍 1 寄存器和库函数操作 2 实验程序讲解 3 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 STM32编程方式： 在线编程（ICP,In-Circuit Programming）: 通过JTAG/SWD协议或者系统加载程序(Bootloader)下载用户应用程序到微控制器中。 ② 在程序中编程(IAP,In Application Programming): 通过任何一种通信接口(如IO端口,USB,CAN,UART,I2C,SPI等)下载程序或者应用数据到存储器中。也就是说，STM32允许用户在应用程序中重新烧写闪存存储器中的内容。然而，IAP需要至少有一部分程序已经使用ICP方式烧到闪存存储器中（Bootloader)。 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 闪存模块存储器组织 STM32F40x/41x系列和STM32F42x/43x系列闪存结构有所区别，具体请参考中文参考手册描述。 探索者STM32F407ZGT6的FLASH大小为1024K 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 STM32F40x的闪存模块由：主存储器、系统存储器、OPT区域和选项字节等4部分组成。 ①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）。分为12个扇区，前4个扇区为16KB大小，然后扇区4是64KB大小，扇区5~11是128K大小， 不同容量的STM32F4，拥有的扇区数不一样，比如我们的STM32F407ZGT6，则拥有全部12个扇区。从上图可以看出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。 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 ②系统存储器 这个主要用来存放STM32F4的bootloader代码，此代码是出厂的时候就固化在STM32F4里面了，专门来给主存储器下载代码的。当B0接V3.3，B1接GND的时候，从该存储器启动（即进入串口下载模式）。 ③OTP区域 即一次性可编程区域，共528字节，被分成两个部分，前面512字节（32字节为1块，分成16块），可以用来存储一些用户数据（一次性的，写完一次，永远不可以擦除！！），后面16字节，用于锁定对应块。 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 ④选项字节 用于配置读保护、BOR级别、软件/硬件看门狗以及器件处于待机或停止模式下的复位。 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。 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。 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 FLASH闪存的读取 STM23F4的FLASH读取是很简单的。例如，我们要从地址addr，读取一个字（字节为8位，半字为16位，字为32位），可以通过如下的语句读取： data=*(vu32*)addr; 将addr强制转换为vu32指针，然后取该指针所指向的地址的值，即得到了addr地址的值。类似的，将上面的vu32改为vu16，即可读取指定地址的一个半字。相对FLASH读取来说，STM32F4 FLASH的写就复杂一点了，下面我们介绍STM32F4闪存的编程和擦除。 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 注意： STM32F4可通过内部的I-Code指令总线或D-Code数据总线访问内置闪存模块，本章我们主要讲解数据读写，即通过D-Code数据总线来访问内部闪存模块。 为了准确读取 Flash 数据，必须根据 CPU 时钟 (HCLK) 频率和器件电源电压在 Flash 存取控制寄存器 (FLASH_ACR) 中正确地设置等待周期数 (LATENCY)。当电源电压低于2.1V 时，必须关闭预取缓冲器。Flash 等待周期与CPU时钟频率之间的对应关系： 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 Flash 等待周期与CPU时钟频率之间的对应关系 供电电压，我们一般是3.3V，所以，在我们设置168Mhz频率作为CPU时钟之前，必须先设置LATENCY为5，否则FLASH读写可能出错，导致死机。 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 FLASH闪存的编程(写）和擦除操作 在对 STM32F4的Flash执行写入或擦除操作期间，任何读取Flash的尝试都会导致总线阻塞。只有在完成编程操作后，才能正确处理读操作。这意味着，写/擦除操作进行期间不能从Flash中执行代码或数据获取操作。 STM32F4的闪存编程由6个32位寄存器控制，他们分别是： FLASH访问控制寄存器(FLASH_ACR) FLASH密钥寄存器(FLASH_KEYR) FLASH选项秘钥寄存器(FLASH_OPTKEYR) FLASH状态寄存器(FLASH_SR) FLASH控制寄存器(FLASH_CR) FLASH选项控制寄存器(FLASH_OPTCR) 其中FPEC总共有2个键值： KEY1=0X45670123 KEY2=0XCDEF89AB 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 FLASH编程注意事项 STM32F4复位后，FLASH编程操作是被保护的，不能写入FLASH_CR寄存器；通过写入特定的序列（0X45670123和0XCDEF89AB）到FLASH_KEYR寄存器才可解除写保护，只有在写保护被解除后，我们才能操作相关寄存器。 FLASH_CR的解锁序列为： 1）写0X45670123（KEY1)到FLASH_KEYR 2）写0XCDEF89AB(KEY2)到FLASH_KEYR 通过这两个步骤，即可解锁FLASH_CR，如果写入错误，那么FLASH_CR将被锁定，直到下次复位后才可以再次解锁。 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 ②STM32F4闪存的编程位数可以通过FLASH_CR的PSIZE字段配置，PSIZE的设置必须和电源电压匹配，由于我们开发板用的电压是3.3V，所以PSIZE必须设置为10，即32位并行位数。擦除或者编程，都必须以32位为基础进行。 ③ STM32F4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（也就是其值必须是0XFFFFFFFF），否则无法写入。 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 STM32F4的标准编程步骤如下： 检查FLASH_SR中的BSY位，确保当前未执行任何FLASH操作。 将FLASH_CR寄存器中的PG位置1，激活FLASH编程。 针对所需存储器地址（主存储器块或OTP区域内）执行数据写入操作： —并行位数为x8时按字节写入（PSIZE=00） —并行位数为x16时按半字写入（PSIZE=01） —并行位数为x32时按字写入（PSIZE=02） —并行位数为x64时按双字写入（PSIZE=03） ④ 等待BSY位清零，完成一次编程。 按以上四步操作，就可以完成一次FLASH编程。不过有几点要注意：1，编程前，要确保要写如地址的FLASH已经擦除。2，要先解锁（否则不能操作FLASH_CR）。3，编程操作对OPT区域也有效，方法一模一样。 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 闪存擦除 我们在STM32F4的FLASH编程的时候，要先判断缩写地址是否被擦除了，所以，我们有必要再介绍一下STM32F4的闪存擦除，STM32F4的闪存擦除分为两种： 扇区擦除 整片擦除。 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 扇区擦除步骤 检查FLASH_CR的LOCK是否解锁，如果没有则先解锁 检查FLASH_SR寄存器中的BSY 位，确保当前未执行任何FLASH操作 在FLASH_CR寄存器中，将SER位置1，并从主存储块的12个扇区中选择要擦除的扇区 (SNB) 将FLASH_CR寄存器中的STRT位置1，触发擦除操作 等待BSY位清零 经过以上五步，就可以擦除某个扇区。本章，我们只用到了STM32F4的扇区擦除功能，整片擦除功能我们在这里就不介绍了，想了解的朋友可以看《STM32F4xx中文参考手册》第3.5.3节。 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 批量擦除步骤 检查FLASH_SR寄存器中的BSY 位，确保当前未执行任何FLASH操作 在FLASH_CR寄存器中，将MER位置1 (STM32F407xx) 将FLASH_CR寄存器中的STRT位置1，触发擦除操作 等待BSY位清零 经过以上四步，就可以批量擦除扇区。 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 FLASH操作相关寄存器 FLASH访问控制寄存器（FLASH_ACR） FLASH密匙寄存器（FLASH_KEYR) FLASH控制寄存器（FLASH_CR) FLASH状态寄存器（FLASH_SR) 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
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淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 LOCK位，该位用于指示FLASH_CR寄存器是否被锁住，该位在检测到正确的解锁 序列后，硬件将其清零。在一次不成功的解锁操作后，在下次系统复位之 前，该位将不再改变。 STRT位，该位用于开始一次擦除操作。在该位写入1 ，将执行一次擦除操作。 PSIZE[1:0]位，用于设置编程宽度，3.3V时，我们设置PSIZE =2即可。 SNB[3:0]位，这4个位用于选择要擦除的扇区编号，取值范围为0~11。 SER位，该位用于选择扇区擦除操作，在扇区擦除的时候，需要将该位置1。 PG位，该位用于选择编程操作，在往FLASH写数据的时候，该位需要置1。 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 FLASH操作相关库函数 stm32f4xx_flash.c/stm32f4xx_flash.h 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 闪存操作常用库函数： void FLASH_Unlock(void)； void FLASH_Lock(void)； FLASH_Status FLASH_ProgramDoubleWord(uint32_t Address, uint64_t Data); FLASH_Status FLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data); FLASH_Status FLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data); FLASH_Status FLASH_ProgramByte(uint32_t Address, uint8_t Data); FLASH_Status FLASH_EraseSector(uint32_t FLASH_Sector, uint8_t VoltageRange); FLASH_Status FLASH_EraseAllSectors(uint8_t VoltageRange); FLASH_Status FLASH_EraseAllBank1Sectors(uint8_t VoltageRange); FLASH_Status FLASH_EraseAllBank2Sectors(uint8_t VoltageRange); void FLASH_SetLatency(uint32_t FLASH_Latency); FLASH_Status FLASH_WaitForLastOperation(void)； FLASH_Status FLASH_GetStatus(void)； FlagStatus FLASH_GetFlagStatus(uint32_t FLASH_FLAG); void FLASH_ClearFlag(uint32_t FLASH_FLAG); 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 FLSH操作总结 锁定解锁函数 上面讲解到在对FLASH进行写操作前必须先解锁，解锁操作也就是必须在FLASH_KEYR寄存器写入特定的序列（KEY1和KEY2）,固件库函数实现： void FLASH_Unlock(void)； 同样的道理，在对FLASH写操作完成之后，我们要锁定FLASH void FLASH_Lock(void)； ②写操作函数 固件库提供了三个FLASH写函数： FLASH_Status FLASH_ProgramDoubleWord(uint32_t Address, uint64_t Data); FLASH_Status FLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data); FLASH_Status FLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data); FLASH_Status FLASH_ProgramByte(uint32_t Address, uint8_t Data); 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 ③擦除函数 固件库提供四个FLASH擦除函数： FLASH_Status FLASH_EraseSector(uint32_t FLASH_Sector, uint8_t VoltageRange); FLASH_Status FLASH_EraseAllSectors(uint8_t VoltageRange); FLASH_Status FLASH_EraseAllBank1Sectors(uint8_t VoltageRange); FLASH_Status FLASH_EraseAllBank2Sectors(uint8_t VoltageRange); 对于前面两个函数比较好理解，一个是用来擦除某个Sector，一个使用来擦除全部的sectors。对于第三个和第四个函数，这里的话主要是针对STM32F42X系列和STM32F43X系列芯片而言的，因为它们将所有的sectors分为两个bank。 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 ④获取状态函数 主要是用的函数是： FLASH_Status FLASH_GetStatus(void)； 返回值是通过枚举类型定义的： typedef enum { FLASH_BUSY = 1,//操作忙 FLASH_ERROR_RD,//读保护错误 FLASH_ERROR_PGS,//编程顺序错误 FLASH_ERROR_PGP,//编程并行位数错误 FLASH_ERROR_PGA,//编程对齐错误 FLASH_ERROR_WRP,//写保护错误 FLASH_ERROR_PROGRAM,//编程错误 FLASH_ERROR_OPERATION,//操作错误 FLASH_COMPLETE//操作结束 }FLASH_Status; 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 ⑤等待操作完成函数 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。所以在每次操作之前，我们都要等待上一次操作完成这次操作才能开始。使用的函数是： FLASH_Status FLASH_WaitForLastOperation(uint32_t Timeout)； 入口参数为等待时间，返回值是FLASH的状态，这个很容易理解，这个函数本身我们在固件库中使用得不多，但是在固件库函数体中间可以多次看到。 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 ⑥读FLASH特定地址数据函数 有写就必定有读，而读取FLASH指定地址的字的函数固件库并没有给出来，这里我们自己写的一个函数： u32 STMFLASH_ReadWord(u32 faddr) { return *(vu32*)faddr; } 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com STM32 FLASH操作介绍 实验讲解 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com
淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com 谢谢您对“正点原子”团队的支持 硬件平台：正点原子STM32开发板 版权所有：广州市星翼电子科技有限公司 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛：www.openedv.com 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 技术论坛:www.openedv.com