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STM32

了解STM32的内部FLASH空间

一、关于FLASH

1.内存映射

首先我们需要了解一个内存映射：
在这里插入图片描述
stm32的flash地址起始于0x0800 0000，结束地址是0x0800 0000加上芯片实际的flash大小，不同的芯片flash大小不同。

RAM起始地址是0x2000 0000，结束地址是0x2000 0000加上芯片的RAM大小。不同的芯片RAM也不同。

Flash中的内容一般用来存储代码和一些定义为const的数据，断电不丢失，
RAM可以理解为内存，用来存储代码运行时的数据，变量等等。掉电数据丢失。

STM32将外设等都映射为地址的形式，对地址的操作就是对外设的操作。
stm32的外设地址从0x4000 0000开始，可以看到在库文件中，是通过基于0x4000 0000地址的偏移量来操作寄存器以及外设的。

一般情况下，程序文件是从 0x0800 0000 地址写入，这个是STM32开始执行的地方，0x0800 0004是STM32的中断向量表的起始地址。
在使用keil进行编写程序时，其编程地址的设置一般是这样的：
在这里插入图片描述

2.内部FLASH

STM32 的内部 FLASH 包含主存储器、系统存储器、 OTP 区域以及选项字节区域，它们的地址分布及大小如下：
在这里插入图片描述

  1. 主存储器：一般我们说 STM32 内部 FLASH 的时候，都是指这个主存储器区域它是存储用户应用程序的空间，芯片型号说明中的 1M FLASH、 2M FLASH 都是指这个区域的大小。与其它 FLASH 一样，在写入数据前，要先按扇区擦除，
  2. 系统存储区：系统存储区是用户不能访问的区域，它在芯片出厂时已经固化了启动代码，它负责实现串口、 USB 以及 CAN 等 ISP 烧录功能。
  3. OTP 区域：OTP(One Time Program)，指的是只能写入一次的存储区域，容量为 512 字节，写入后数据就无法再更改， OTP 常用于存储应用程序的加密密钥。
  4. 选项字节：选项字节用于配置 FLASH 的读写保护、电源管理中的 BOR 级别、软件/硬件看门狗等功能，这部分共 32 字节。可以通过修改 FLASH 的选项控制寄存器修改。

3.对内部Flash的写入过程

  1. 解锁
    (1) 往 Flash 密钥寄存器 FLASH_KEYR 中写入 KEY1 = 0x45670123
    (2) 再往 Flash 密钥寄存器 FLASH_KEYR 中写入 KEY2 = 0xCDEF89AB
  2. 数据操作位数
    最大操作位数会影响擦除和写入的速度，其中 64 位宽度的操作除了配置寄存器位外，还需要在 Vpp 引脚外加一个 8-9V 的电压源，且其供电间不得超过一小时，否则 FLASH可能损坏，所以 64 位宽度的操作一般是在量产时对 FLASH 写入应用程序时才使用，大部分应用场合都是用 32 位的宽度。
  3. 擦除扇区
    在写入新的数据前，需要先擦除存储区域， STM32 提供了扇区擦除指令和整个FLASH 擦除(批量擦除)的指令，批量擦除指令仅针对主存储区。
    扇区擦除的过程如下：
    (1) 检查 FLASH_SR 寄存器中的“忙碌寄存器位 BSY”，以确认当前未执行任何
    Flash 操作；
    (2) 在 FLASH_CR 寄存器中，将“激活扇区擦除寄存器位 SER ”置 1，并设置“扇
    区编号寄存器位 SNB”，选择要擦除的扇区；
    (3) 将 FLASH_CR 寄存器中的“开始擦除寄存器位 STRT ”置 1，开始擦除；
    (4) 等待 BSY 位被清零时，表示擦除完成。
  4. 写入数据
    擦除完毕后即可写入数据，写入数据的过程并不是仅仅使用指针向地址赋值，赋值前还还需要配置一系列的寄存器，步骤如下：
    (1) 检查 FLASH_SR 中的 BSY 位，以确认当前未执行任何其它的内部 Flash 操作；
    (2) 将 FLASH_CR 寄存器中的 “激活编程寄存器位 PG” 置 1；
    (3) 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；
    (4) 等待 BSY 位被清零时，表示写入完成。

二、工程尝试向STM32的内部FLASH写入数据

flash工程的下载链接：链接: https://pan.baidu.com/s/1sb82aKRkwCY7_2dnB2D8nA
提取码: sayf

注意：下载完成后打开文件夹，将路径stm32_Flash\Drivers\CMSIS\Device\ST\STM32F1xx\Include下的system_stm32f1xx_20190722_092746.h文件修改为system_stm32f1xx.h，否则后面编译会报错
在这里插入图片描述
修改好后在MDK-ARM中打开工程，可以将想要存入Flash中的内容修改为自定义内容

uint8_t FlashTest[] = "LaiYiFei25";

在这里插入图片描述
进行程序调试前，先完成配置：
注意：下载的工程代码调试用的是硬件 st-link debuger，不是软件仿真，因此用软件仿真做，可能情况略有不同（小编这里软件仿真就没有出现结果）
点击Options->Debug->右边使用硬件ST-Link Debugger，接着点击S T-Link Debugger右边的Settings
在这里插入图片描述
进入到Cortex-M Target Driver Setup的Debug页面，其中的Port选择为SW
在这里插入图片描述
依次点击Flash Download->勾选Reset and Run->Add->选择STM32F10x Med-density Flash->Add->确定即可
在这里插入图片描述
最后点击OK完成硬件配置

由于要连接硬件ST-Link，所以要下载一个STLink驱动，不然下载不成功
链接: https://pan.baidu.com/s/1TPzucyz00hNPu19imAiRZg
提取码: 1me7

连线如下图所示：

在这里插入图片描述

点击左上角的LOAD按钮将程序下载到STM32中：

在这里插入图片描述

之后点击dubug按钮，进入硬件仿真调试（断点已自动设置好）：

在这里插入图片描述

点击View->memory windows->memory 1打开内存观察窗口，并在地址栏中输入：0x800C000，观察将要修改的flash区间区容：
在这里插入图片描述

其中点击某一字符右击可选择显示格式，修改为Ascii：
在这里插入图片描述

点击View->Watch windows->Watch 1打开一个变量观察窗口：
在这里插入图片描述

将变量FlashWBuff 和FlashRBuff加入到Watch 1观察窗口

在这里插入图片描述

另外View->勾选Periodic Windows Update，开启变量自动更新：
在这里插入图片描述

按如图所示的全速运行按钮或者F5：

在这里插入图片描述

这时就可以看到Watch 1窗口的数组FlashRBuff中的内容与数组FlashWBuff中的内容是一样的：
在这里插入图片描述

同时在Memory 1窗口中可以看到在FLASH地址0x0800C000区成功写入对应内容

在这里插入图片描述

断电后再重新上电进行调试，程序停在main入口处时还可以看到Flash对应区间的内容保持上一次写入内容值：

在这里插入图片描述

三、参考资料

  1. https://www.cnblogs.com/pertor/p/9484663.html
  2. STM32学习笔记：读写内部Flash
  3. STM32 进阶教程 13 – FLASH的读写操作
  4. Flash地址空间的数据读取——STM32

版权声明：本文为CSDN博主「LaiYiFei25」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/LaiYiFei25/article/details/122178822

一、关于FLASH

1.内存映射

首先我们需要了解一个内存映射：
在这里插入图片描述
stm32的flash地址起始于0x0800 0000，结束地址是0x0800 0000加上芯片实际的flash大小，不同的芯片flash大小不同。

RAM起始地址是0x2000 0000，结束地址是0x2000 0000加上芯片的RAM大小。不同的芯片RAM也不同。

Flash中的内容一般用来存储代码和一些定义为const的数据，断电不丢失，
RAM可以理解为内存，用来存储代码运行时的数据，变量等等。掉电数据丢失。

STM32将外设等都映射为地址的形式，对地址的操作就是对外设的操作。
stm32的外设地址从0x4000 0000开始，可以看到在库文件中，是通过基于0x4000 0000地址的偏移量来操作寄存器以及外设的。

一般情况下，程序文件是从 0x0800 0000 地址写入，这个是STM32开始执行的地方，0x0800 0004是STM32的中断向量表的起始地址。
在使用keil进行编写程序时，其编程地址的设置一般是这样的：
在这里插入图片描述

2.内部FLASH

STM32 的内部 FLASH 包含主存储器、系统存储器、 OTP 区域以及选项字节区域，它们的地址分布及大小如下：
在这里插入图片描述

  1. 主存储器：一般我们说 STM32 内部 FLASH 的时候，都是指这个主存储器区域它是存储用户应用程序的空间，芯片型号说明中的 1M FLASH、 2M FLASH 都是指这个区域的大小。与其它 FLASH 一样，在写入数据前，要先按扇区擦除，
  2. 系统存储区：系统存储区是用户不能访问的区域，它在芯片出厂时已经固化了启动代码，它负责实现串口、 USB 以及 CAN 等 ISP 烧录功能。
  3. OTP 区域：OTP(One Time Program)，指的是只能写入一次的存储区域，容量为 512 字节，写入后数据就无法再更改， OTP 常用于存储应用程序的加密密钥。
  4. 选项字节：选项字节用于配置 FLASH 的读写保护、电源管理中的 BOR 级别、软件/硬件看门狗等功能，这部分共 32 字节。可以通过修改 FLASH 的选项控制寄存器修改。

3.对内部Flash的写入过程

  1. 解锁
    (1) 往 Flash 密钥寄存器 FLASH_KEYR 中写入 KEY1 = 0x45670123
    (2) 再往 Flash 密钥寄存器 FLASH_KEYR 中写入 KEY2 = 0xCDEF89AB
  2. 数据操作位数
    最大操作位数会影响擦除和写入的速度，其中 64 位宽度的操作除了配置寄存器位外，还需要在 Vpp 引脚外加一个 8-9V 的电压源，且其供电间不得超过一小时，否则 FLASH可能损坏，所以 64 位宽度的操作一般是在量产时对 FLASH 写入应用程序时才使用，大部分应用场合都是用 32 位的宽度。
  3. 擦除扇区
    在写入新的数据前，需要先擦除存储区域， STM32 提供了扇区擦除指令和整个FLASH 擦除(批量擦除)的指令，批量擦除指令仅针对主存储区。
    扇区擦除的过程如下：
    (1) 检查 FLASH_SR 寄存器中的“忙碌寄存器位 BSY”，以确认当前未执行任何
    Flash 操作；
    (2) 在 FLASH_CR 寄存器中，将“激活扇区擦除寄存器位 SER ”置 1，并设置“扇
    区编号寄存器位 SNB”，选择要擦除的扇区；
    (3) 将 FLASH_CR 寄存器中的“开始擦除寄存器位 STRT ”置 1，开始擦除；
    (4) 等待 BSY 位被清零时，表示擦除完成。
  4. 写入数据
    擦除完毕后即可写入数据，写入数据的过程并不是仅仅使用指针向地址赋值，赋值前还还需要配置一系列的寄存器，步骤如下：
    (1) 检查 FLASH_SR 中的 BSY 位，以确认当前未执行任何其它的内部 Flash 操作；
    (2) 将 FLASH_CR 寄存器中的 “激活编程寄存器位 PG” 置 1；
    (3) 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；
    (4) 等待 BSY 位被清零时，表示写入完成。

二、工程尝试向STM32的内部FLASH写入数据

flash工程的下载链接：链接: https://pan.baidu.com/s/1sb82aKRkwCY7_2dnB2D8nA
提取码: sayf

注意：下载完成后打开文件夹，将路径stm32_Flash\Drivers\CMSIS\Device\ST\STM32F1xx\Include下的system_stm32f1xx_20190722_092746.h文件修改为system_stm32f1xx.h，否则后面编译会报错
在这里插入图片描述
修改好后在MDK-ARM中打开工程，可以将想要存入Flash中的内容修改为自定义内容

uint8_t FlashTest[] = "LaiYiFei25";

在这里插入图片描述
进行程序调试前，先完成配置：
注意：下载的工程代码调试用的是硬件 st-link debuger，不是软件仿真，因此用软件仿真做，可能情况略有不同（小编这里软件仿真就没有出现结果）
点击Options->Debug->右边使用硬件ST-Link Debugger，接着点击S T-Link Debugger右边的Settings
在这里插入图片描述
进入到Cortex-M Target Driver Setup的Debug页面，其中的Port选择为SW
在这里插入图片描述
依次点击Flash Download->勾选Reset and Run->Add->选择STM32F10x Med-density Flash->Add->确定即可
在这里插入图片描述
最后点击OK完成硬件配置

由于要连接硬件ST-Link，所以要下载一个STLink驱动，不然下载不成功
链接: https://pan.baidu.com/s/1TPzucyz00hNPu19imAiRZg
提取码: 1me7

连线如下图所示：

在这里插入图片描述

点击左上角的LOAD按钮将程序下载到STM32中：

在这里插入图片描述

之后点击dubug按钮，进入硬件仿真调试（断点已自动设置好）：

在这里插入图片描述

点击View->memory windows->memory 1打开内存观察窗口，并在地址栏中输入：0x800C000，观察将要修改的flash区间区容：
在这里插入图片描述

其中点击某一字符右击可选择显示格式，修改为Ascii：
在这里插入图片描述

点击View->Watch windows->Watch 1打开一个变量观察窗口：
在这里插入图片描述

将变量FlashWBuff 和FlashRBuff加入到Watch 1观察窗口

在这里插入图片描述

另外View->勾选Periodic Windows Update，开启变量自动更新：
在这里插入图片描述

按如图所示的全速运行按钮或者F5：

在这里插入图片描述

这时就可以看到Watch 1窗口的数组FlashRBuff中的内容与数组FlashWBuff中的内容是一样的：
在这里插入图片描述

同时在Memory 1窗口中可以看到在FLASH地址0x0800C000区成功写入对应内容

在这里插入图片描述

断电后再重新上电进行调试，程序停在main入口处时还可以看到Flash对应区间的内容保持上一次写入内容值：

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三、参考资料

  1. https://www.cnblogs.com/pertor/p/9484663.html
  2. STM32学习笔记：读写内部Flash
  3. STM32 进阶教程 13 – FLASH的读写操作
  4. Flash地址空间的数据读取——STM32

版权声明：本文为CSDN博主「LaiYiFei25」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/LaiYiFei25/article/details/122178822

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LaiYiFei25

我还没有学会写个人说明！

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