STM32學(xué)習(xí)筆記：讀寫內(nèi)部Flash
首先我們需要了解一個(gè)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(shí)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(yùn)行時(shí)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(gè)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(shí)，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(gè)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(gè)死循環(huán)，進(jìn)去后就不會再退出，當(dāng)有中斷發(fā)生的時(shí)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。
內(nèi)部Flash的構(gòu)成：STM32 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(xiàng)字節(jié)區(qū)域，它們的地址分布及大小如下：
主存儲器：一般我們說 STM32 內(nèi)部 FLASH 的時(shí)候，都是指這個(gè)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(gè)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(shí)已經(jīng)固化了啟動代碼，它負(fù)責(zé)實(shí)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(xiàng)字節(jié)：選項(xiàng)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)?？梢酝ㄟ^修改 FLASH 的選項(xiàng)控制寄存器修改。
對內(nèi)部Flash的寫入過程：1. 解鎖
(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(gè) 8-9V 的電壓源，且其供電間不得超過一小時(shí)，否則 FLASH可能損壞，所以 64 位寬度的操作一般是在量產(chǎn)時(shí)對 FLASH 寫入應(yīng)用程序時(shí)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(gè)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(shí)，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(shí)，表示寫入完成。
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(shí)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)，
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?yàn)椴糠?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(jì)算程序占用的空間時(shí)，需要使用加載區(qū)域的大小進(jìn)行計(jì)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(shí)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(shí)驗(yàn)四十一：FLASH 模擬 EEPROM 實(shí)驗(yàn)
下載文檔
