STM32F103C8T6讀寫內(nèi)部flash

大家好，今天和大家分享一下STM32F103C8T6讀寫內(nèi)部flash，關(guān)于103系列的單片機大家可以參考選項手冊查看flash的容量。

一、芯片FLASH容量分類：

可以看到我們今天介紹的這款芯片的flash大小是64K的，網(wǎng)上也有人說它可以支持到128K，但是官方給出的解釋是前64K是有保證的，后面的無法保證，所以想要使用的小伙伴需要慎重。

現(xiàn)在芯片的flash大小我們知道了，下面就可以看看這個flash是怎么劃分的了，通過芯片數(shù)據(jù)手冊，我們能看到今天說的STM32F103C8T6是屬于中等容量的設(shè)備。

既然是中等容量的設(shè)備了，那我們就來看看flash劃分吧，在STM32的閃存編程手冊中有這樣一段話：按照不同容量，存儲器組織成：

32個1K字節(jié)/頁（小容量）128個1K字節(jié)/頁（中容量）256個2K字節(jié)/頁（大容量）

這段話怎么理解呢，就是告訴我們小容量的設(shè)備（內(nèi)存是6K和32K）的設(shè)備是由1K字節(jié)每頁組成的。

中容量的設(shè)備（內(nèi)存是64K和128K）的設(shè)備是由1K字節(jié)每頁組成的。大容量的設(shè)備（內(nèi)存是256K、384K和512K）的設(shè)備是由2K字節(jié)每頁組成的。

舉個例子吧：

一個芯片的存儲容量是64K，這64K是什么呢，就是64*1024個BYTE，一個BYTE是由8位0或1組成的，（比如0000 1111 這8個二進制數(shù)組成了一個字節(jié)，用十進制來說就是15）

小結(jié)一下：64K的flash可以存儲64*1024個字節(jié)的數(shù)據(jù)。

咱們繼續(xù)說，這64K的數(shù)據(jù)怎么劃分，存儲是按照頁為單位進行存儲的，一頁1K的容量，也就說一頁可以存儲1024個字節(jié)。

一共是多少頁？

答案是：64頁，我們看一下官方是不是這么說的。

在閃存編程手冊里確實是這么說的，所以我們剛才說是64頁是正確的

二、 讀寫步驟：

上面我們知道了芯片是怎么分類的，下面我們就重點來講解一下芯片是怎么讀寫的。

內(nèi)部flash我們參照HAL庫或者標準庫，直接調(diào)用ST公司給我們封裝好的庫進行編程就可以了，這里我用的是標準庫，有興趣的小伙伴可以去看看HAL庫。

是不是有小伙伴會疑問什么是標準庫，什么是HAL庫？

在這里給大家解釋一下，這兩個庫都是ST公司，直接把寄存器封裝成函數(shù)，供大家直接調(diào)用某一個函數(shù)，就可以完成各種寄存器的配置，不容大家直面芯片的寄存器，方便閱讀和使用，因為每個函數(shù)的名稱功能都是不一樣的，在調(diào)用前可以參考函數(shù)的注釋，在F0和F4的標準庫里甚至有每個函數(shù)的用法，不知道為什么在F1的庫里把使用步驟去掉了。

咱們繼續(xù)，讀寫的話庫函數(shù)分為：

/*------------ Functions used for all STM32F10x devices -----*/void FLASH_SetLatency（uint32_t FLASH_Latency）;void FLASH_HalfCycleAccessCmd（uint32_t FLASH_HalfCycleAccess）;void FLASH_PrefetchBufferCmd（uint32_t FLASH_PrefetchBuffer）;void FLASH_Unlock（void）;void FLASH_Lock（void）;

FLASH_Status FLASH_ErasePage（uint32_t Page_Address）;FLASH_Status FLASH_EraseAllPages（void）;

FLASH_Status FLASH_EraseOptionBytes（void）;FLASH_Status FLASH_ProgramWord（uint32_t Address， uint32_t Data）;FLASH_Status FLASH_ProgramHalfWord（uint32_t Address， uint16_t Data）;FLASH_Status FLASH_ProgramOptionByteData（uint32_t Address， uint8_t Data）;FLASH_Status FLASH_EnableWriteProtection（uint32_t FLASH_Pages）;FLASH_Status FLASH_ReadOutProtection（FunctionalState NewState）;

FLASH_Status FLASH_UserOptionByteConfig（uint16_t OB_IWDG， uint16_t OB_STOP， uint16_t OB_STDBY）;uint32_t FLASH_GetUserOptionByte（void）;uint32_t FLASH_GetWriteProtectionOptionByte（void）;

FlagStatus FLASH_GetReadOutProtectionStatus（void）;FlagStatus FLASH_GetPrefetchBufferStatus（void）;void FLASH_ITConfig（uint32_t FLASH_IT， FunctionalState NewState）;FlagStatus FLASH_GetFlagStatus（uint32_t FLASH_FLAG）;void FLASH_ClearFlag（uint32_t FLASH_FLAG）;FLASH_Status FLASH_GetStatus（void）;

FLASH_Status FLASH_WaitForLastOperation（uint32_t Timeout）;

/*------------ New function used for all STM32F10x devices -----*/void FLASH_UnlockBank1（void）;void FLASH_LockBank1（void）;FLASH_Status FLASH_EraseAllBank1Pages（void）;FLASH_Status FLASH_GetBank1Status（void）;FLASH_Status FLASH_WaitForLastBank1Operation（uint32_t Timeout）;

在這里就不一個一個的詳細說了，我們說一下常用的就行

1. 解鎖void FLASH_Unlock（void）;

2. 上鎖void FLASH_Lock（void）;

3. 頁擦除FLASH_Status FLASH_ErasePage（uint32_t Page_Address）;

4. 半字寫入FLASH_Status FLASH_ProgramHalfWord（uint32_t Address， uint16_t Data）;

上面這4個函數(shù)就是我們最常用的。

下面說一下數(shù)據(jù)寫入的步驟：

第一步：解鎖。

第二步：判斷寫入的數(shù)據(jù)是否被擦除過，也就是判斷寫入的地址內(nèi)存放的是不是0xFFFF 這里要重點說一下，為什么要判斷是不是0xFFFF而不是判斷是不是0xFF呢？因為我們每次寫入數(shù)據(jù)都要寫入半字，也就是兩個字節(jié)的數(shù)據(jù)才行，而且寫入的地址只能是2的整數(shù)倍，不能是奇數(shù)。這里大家注意一下。

第三步：寫入數(shù)據(jù) STM32F103C8T6只能按照半字的方式進行數(shù)據(jù)寫入，寫入前的數(shù)據(jù)必須是0XFFFF，因為FLASH數(shù)據(jù)寫入，只能寫0，不能寫1，這也就是為什么我們要先確保寫入前的數(shù)據(jù)是被擦除了的原因。

第四步：上鎖。

第五步：驗證寫入是否正確。

其實第五步可以省略。

我們看看官方給的寫入過程：

好了，其實是一樣的。下面我就和大家來分享一下（百分之九十九參考的正點原子的例程）。

//不檢查的寫入//WriteAddr：起始地址//pBuffer：數(shù)據(jù)指針//NumToWrite：半字（16位）數(shù) void STMFLASH_Write_NoCheck（u32 WriteAddr，u16 *pBuffer，u16 NumToWrite） { u16 i; for（i=0;i《NumToWrite;i++） { FLASH_ProgramHalfWord（WriteAddr，pBuffer）; WriteAddr+=2;//地址增加2. } }

//從指定地址開始寫入指定長度的數(shù)據(jù)//WriteAddr：起始地址（此地址必須為2的倍數(shù)?。。?/pBuffer：數(shù)據(jù)指針//NumToWrite：半字（16位）數(shù)（就是要寫入的16位數(shù)據(jù)的個數(shù)。）u16 STMFLASH_BUF［STM_SECTOR_SIZE/2］;//最多是2K字節(jié)void STMFLASH_Write（u32 WriteAddr，u16 *pBuffer，u16 NumToWrite） { u32 secpos; //扇區(qū)地址 u16 secoff; //扇區(qū)內(nèi)偏移地址（16位字計算） u16 secremain; //扇區(qū)內(nèi)剩余地址（16位字計算） u16 i; u32 offaddr; //去掉0X08000000后的地址 if（WriteAddr《STM32_FLASH_BASE||（WriteAddr》=（STM32_FLASH_BASE+1024*STM32_FLASH_SIZE）））return;//非法地址 FLASH_Unlock（）;

//解鎖 offaddr=WriteAddr-STM32_FLASH_BASE; //實際偏移地址。 secpos=offaddr/STM_SECTOR_SIZE;

//扇區(qū)地址 0~127 for STM32F103RBT6 secoff=（offaddr%STM_SECTOR_SIZE）/2;

//在扇區(qū)內(nèi)的偏移（2個字節(jié)為基本單位。） secremain=STM_SECTOR_SIZE/2-secoff; //扇區(qū)剩余空間大小 if（NumToWrite《=secremain） { secremain=NumToWrite;//不大于該扇區(qū)范圍 } while（1） { STMFLASH_Read（（（secpos*STM_SECTOR_SIZE）+STM32_FLASH_BASE），STMFLASH_BUF，STM_SECTOR_SIZE/2）;//讀出整個扇區(qū)的內(nèi)容 for（i=0;i《secremain;i++）//校驗數(shù)據(jù)// for（i=0;i《（STM_SECTOR_SIZE/2）;i++）//校驗數(shù)據(jù) { if（STMFLASH_BUF［secoff+i］！=0XFFFF）break;//需要擦除 // if（STMFLASH_BUF！=0XFFFF）break;//需要擦除 } FLASH_ClearFlag（FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_PGERR | FLASH_FLAG_WRPRTERR）;

if（i《secremain）//需要擦除// if（i《（STM_SECTOR_SIZE/2））//需要擦除 { FLASH_ClearFlag（FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_PGERR | FLASH_FLAG_WRPRTERR）; FLASH_ErasePage（secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE）;//擦除這個扇區(qū) for（i=0;i《secremain;i++）//復制 { STMFLASH_BUF［i+secoff］=pBuffer; } STMFLASH_Write_NoCheck（secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE，STMFLASH_BUF，STM_SECTOR_SIZE/2）;//寫入整個扇區(qū) }else STMFLASH_Write_NoCheck（WriteAddr，pBuffer，secremain）;

//寫已經(jīng)擦除了的，直接寫入扇區(qū)剩余區(qū)間。 if（NumToWrite==secremain）break;//寫入結(jié)束了 else//寫入未結(jié)束 { secpos++; //扇區(qū)地址增1 secoff=0; //偏移位置為0 pBuffer+=secremain; //指針偏移 WriteAddr+=（secremain*2）; //寫地址偏移 NumToWrite-=secremain; //字節(jié)（16位）數(shù)遞減 if（NumToWrite》（STM_SECTOR_SIZE/2）） { secremain=STM_SECTOR_SIZE/2;//下一個扇區(qū)還是寫不完 } else { secremain=NumToWrite;//下一個扇區(qū)可以寫完了 } } } FLASH_Lock（）;//上鎖}

最終我們調(diào)用STMFLASH_Write（）函數(shù)進行數(shù)據(jù)的寫入，是不是有沒看懂的小伙伴，我給大家解釋一下寫入的過程吧。

這個STMFLASH_Write（）函數(shù)，是說給定一個寫入的地址、數(shù)據(jù)和寫入的個數(shù)，然后按照給定的地址開始寫數(shù)據(jù)，注意紅色字體。

寫數(shù)據(jù)是怎么做的呢？

首先是整理一下寫入的頁地址和需要寫入多少頁，每一頁寫入的話起始地址是什么然后開始一頁一頁的寫，當遇到跨頁寫入的時候，把第二頁的地址寫進去，寫的個數(shù)繼續(xù)寫入就行。

還有一個地方很重要，就是我修改了庫函數(shù)：

/** * ［url=home.php？mod=space&uid=247401］@brief［/url］ Programs a half word at a specified address. * ［url=home.php？mod=space&uid=536309］@NOTE［/url］ This function can be used for all STM32F10x devices. * @param Address： specifies the address to be programmed. * @param Data： specifies the data to be programmed. * @retval FLASH Status： The returned value can be： FLASH_ERROR_PG， * FLASH_ERROR_WRP， FLASH_COMPLETE or FLASH_TIMEOUT. */FLASH_Status FLASH_ProgramHalfWord（uint32_t Address， uint16_t Data）{ FLASH_ClearFlag（FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_PGERR | FLASH_FLAG_WRPRTERR）;

FLASH_Status status = FLASH_COMPLETE; /* Check the parameters */ assert_param（IS_FLASH_ADDRESS（Address））;#ifdef STM32F10X_XL /* Wait for last operation to be completed */ status = FLASH_WaitForLastOperation（ProgramTimeout）;

if（Address 《 FLASH_BANK1_END_ADDRESS） { if（status == FLASH_COMPLETE） { /* if the previous operation is completed， proceed to program the new data */ FLASH-》CR |= CR_PG_Set; *（__IO uint16_t*）Address = Data; /* Wait for last operation to be completed */ status = FLASH_WaitForLastBank1Operation（ProgramTimeout）;

/* Disable the PG Bit */ FLASH-》CR &= CR_PG_Reset; } } else { if（status == FLASH_COMPLETE） { /* if the previous operation is completed， proceed to program the new data */ FLASH-》CR2 |= CR_PG_Set; *（__IO uint16_t*）Address = Data; /* Wait for last operation to be completed */ status = FLASH_WaitForLastBank2Operation（ProgramTimeout）;

/* Disable the PG Bit */ FLASH-》CR2 &= CR_PG_Reset; } }#else /* Wait for last operation to be completed */ status = FLASH_WaitForLastOperation（ProgramTimeout）; if（status == FLASH_COMPLETE） { /* if the previous operation is completed， proceed to program the new data */ FLASH-》CR |= CR_PG_Set; *（__IO uint16_t*）Address = Data;

/* Wait for last operation to be completed */ status = FLASH_WaitForLastOperation（ProgramTimeout）; /* Disable the PG Bit */ FLASH-》CR &= CR_PG_Reset; } #endif /* STM32F10X_XL */ /* Return the Program Status */ return status;}

大家能看出來嗎？就是紅色字體部分，增加了一個每次寫入前清除所有異常狀態(tài)。為什么添加這個呢？

因為，如果你寫入的數(shù)據(jù)的地址沒有擦除，你就寫入的話會導致異常狀態(tài)的發(fā)生，而這個異常狀態(tài)時要手動清除的，如果你沒有清除這個異常狀態(tài)，而繼續(xù)寫入數(shù)據(jù)的話，那么你后面寫入任何數(shù)據(jù)都會報錯，均寫不進去，所以我在這里增加了一個異常狀態(tài)清除，如果前面寫入的數(shù)據(jù)報錯了，不會影響我接下來的數(shù)據(jù)寫入。

這里大家就清除為什么了吧。

寫數(shù)據(jù)會了，那么再說一下讀數(shù)據(jù)，其實這里讀數(shù)據(jù)要比外部flash讀取容易的多，我們直接讀取地址，返回的就是地址存放的數(shù)據(jù)，是不是很簡單。

看下面的函數(shù)：

//讀取指定地址的半字（16位數(shù)據(jù)）//faddr：讀地址（此地址必須為2的倍數(shù)?。。?/返回值：對應(yīng)數(shù)據(jù).u16 STMFLASH_ReadHalfWord（u32 faddr）{ return *（vu16*）faddr; }//從指定地址開始讀出指定長度的數(shù)據(jù)//ReadAddr：起始地址//pBuffer：數(shù)據(jù)指針//NumToWrite：半字（16位）數(shù)void STMFLASH_Read（u32 ReadAddr，u16 *pBuffer，u16 NumToRead） { u16 i; for（i=0;i《NumToRead;i++） { pBuffer=STMFLASH_ReadHalfWord（ReadAddr）;//讀取2個字節(jié)。 ReadAddr+=2;//偏移2個字節(jié)。 }}

有沒有很開心，讀寫數(shù)據(jù)就是這么簡單就完成了。

以后如果我們想開發(fā)BootLoader、把剩余的flash利用起來，就都很簡單了。我會把用到的數(shù)據(jù)手冊當成附件掛到下面，大家可以自行下載。（點擊“閱讀原文”下載）

以后我們再一起學習其他的功能，最后打個廣告，ST的芯片很給力，大家應(yīng)該多支持，如果你覺得學到了知識的話，那么請留意評論謝謝。

責任編輯：haq