一、实验要求

预备实验

Flash地址空间的数据读取。stm32f103c8t6只有20KB 内存（RAM）供程序代码和数组变量存放，因此，针对内部Flash的总计64KB存储空间（地址从0x08000000开始），运行一次写入8KB数据，总计复位运行代码4次，将32KB数据写入Flash。并验证写入数据的正确性和读写速率。

基于片内Flash的提示音播放程序

1）实验数据准备：用Adobe audition或goldwave等音频编辑软件录制“您好欢迎光临！”的几秒钟的声音（8khz采样、8bit量化编码的单声道wav格式），确保音频数据尽量小（最大不超64KB）。然后编程将其分批次写入stm32f103c8t6芯片内部flash区域。

2）数字音频还原播放任务：编程读取此段音频，分别通过stm32f103c8t6自带的DAC通道，转换为模拟音频进行播放，并用示波器观察波形，用耳机/喇叭收听，评判音乐还原效果；

提示：建议先用单音音频（比如2000Hz的正弦波）的wav数据进行实验，通过DAC或PCM音频模块能够基本还原出原始正弦波声音后，再用语音和音乐信号进行实验。

二、使用步骤

（一）预备实验

1. STM32的内部 FLASH 简介

STM32芯片内部的FLASH 存储器主要用于存储代码。当在电脑上编写应用程序并使用下载器把编译后的代码文件烧录到内部FLASH中时，由于FLASH存储器的内容在掉电后不会丢失，芯片重新上电复位后，内核可从内部FLASH中加载代码并运行。

除使用外部的工具（下载器）读写内部 FLASH 外，STM32 芯片在运行时也能对自身的内部 FLASH 进行读写，因此，若内部 FLASH 存储应用程序后还有剩余的空间，可以把它像外部 SPI-FLASH 那样利用起来，存储一些程序运行时产生的需要掉电保存的数据。
由于访问内部 FLASH 的速度比访问外部 SPI-FLASH 的速度快，因此，在紧急状态下常使用内部 FLASH 存储关键记录。为防止应用程序被抄袭，有的应用会禁止读写内部FLASH 中的内容，或在第一次运行时计算加密信息并记录到某些区域，然后删除自身的部分加密代码。

内部 FLASH 的构成

STM32 的内部 FLASH 包含主存储器、系统存储器以及选项字节区域。

主存储器
一般说 STM32 内部 FLASH 时，都是指主存储器区域，它是存储用户应用程序的空间，芯片型号说明中的 256K FLASH、512K FLASH 都是指这个区域的大小。主存储器分为 256 页，每页大小为 2KB，共 512KB。分页实质是指 FLASH 存储器的扇区，在写入数据前，要先按页（扇区）擦除。若使用不同容量的产品，其主存储器的页数量、页大小均有不同，使用的时候要注意区分。

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启动代码，负责实现串口、USB 以及 CAN 等 ISP 烧录功能。
选项字节
选项字节用于配置 FLASH 的读写保护、待机/停机复位、软件/硬件看门狗等功能，
共 16 字节，可通过修改 FLASH 的选项控制寄存器修改。

2. 对内部 FLASH 的写入过程

1）解锁

由于内部 FLASH 空间主要存储的是应用程序（关键数据），为防止误操作修改内容，芯片复位后默认会给控制寄存器 FLASH_CR 上锁，此时不允许设置 FLASH 的控制寄存器，从而不能修改 FLASH 中的内容。因此，对 FLASH 写入数据前，需先解锁。
解锁步骤：
(1) 往 FPEC 键寄存器 FLASH_KEYR 中写入 KEY1 = 0x45670123
(2) 再往 FPEC 键寄存器 FLASH_KEYR 中写入 KEY2 = 0xCDEF89AB

2）页擦除

在写入新的数据前，需先擦除存储区域，STM32 提供了页（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。
页擦除过程：
(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“激活页擦除寄存器位 PER ”置 1
(3) 用 FLASH_AR 寄存器选择要擦除的页
(4) 将 FLASH_CR 寄存器中的“开始擦除寄存器位 STRT ”置 1，开始擦除
(5) 等待 BSY 位被清零时，表示擦除完成

3）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，赋值前还需配置一系列的寄存器。
写入数据步骤：
(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) 向指定的 FLASH 存储器地址执行数据写入操作，每次只能以 16 位的方式写入
(4) 等待 BSY 位被清零时，表示写入完成

3. Flash地址空间的数据读取

1）工程下载

链接：STM32-FLASH
提取码：pmvn

2）工程修改

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

3）硬件操作

链接：ST-Link驱动
提取码：1234

安装ST-Link驱动

4）仿真设置

点击Options，选择Debug页面的ST-Link Debugger，点击Settings

选择Cortex-M Target Driver Setup的Debug页面，将Port选择为SW，查看右边的SWDIO，显示IDCODE表示ST-Link连接成功

在Flash Download页面勾选Reset and Run，点击Add，选择STM32F10x Med-density Flash

点击LOAD，将程序下载到STM32中

使用ST-Link和keil进行烧录会严格检查STM32型号，若不对应则会烧录报错

点击Dubug，进入硬件仿真调试

5）调试结果

点击View->Memory windows->Memory 1，打开内存观察窗口并在地址栏中输入0x800C000

点击View->Watch windows->Watch 1，打开一个变量观察窗口，将变量FlashWBuff 和FlashRBuff加入到Watch 1观察窗口

点击View->勾选Periodic Windows Update，开启变量自动更新

按全速运行（F5），此时Watch 1窗口的数组FlashRBuff与FlashWBuff中的内容一样

在Memory 1窗口中观察在FLASH地址0x0800C000区写入的内容

（二）基于片内Flash的提示音播放程序

1. DAC 简介

DAC 为数字/模拟转换模块，其作用是把输入的数字编码转换成对应的模拟电压输出，功能与 ADC 相反。在常见的数字信号系统中，大部分传感器信号被转化成电压信号，而 ADC 把电压模拟信号转换成易于计算机存储、处理的数字编码，由计算机处理完成后，再由 DAC 输出电压模拟信号，该电压模拟信号常常用来驱动某些执行器件，使人类易于感知。
STM32 具有片上 DAC 外设，其分辨率可配置为 8 位或 12 位的数字输入信号，具有两个 DAC 输出通道，两者互不影响，每个通道都可使用 DMA 功能，都具有出错检测能力，可外部触发。

整个 DAC 模块围绕“数字至模拟转换器 x”展开，其左边分别是参考电源的引脚：𝑉𝐷𝐷𝐴、𝑉𝑆𝑆𝐴及𝑉𝑟𝑒𝑓+。其中，STM32 的 DAC 规定了它的参考电压 𝑉𝑟𝑒𝑓+ 输入范围为2.4V~3.3V。“数字至模拟转换器 x”的输入为 DAC 的数据寄存器“ DORx ”的数字编码，经过它转换得的模拟信号由右侧的“ DAC_OUTx ”输出。而数据寄存“ DORx ”又受“控制逻辑”支配，它可以控制数据寄存器加入一些伪噪声信号或配置产生三角波信号。左上角为 DAC 的触发源，DAC 根据触发源的信号来进行 DAC 转换，其作用相当于 DAC 转换器的开关，可以配置的触发源为外部中断源触发、定时器触发或软件控制触发。

2. 输出周期2khz的正弦波

1）下载

链接：Adobe Audition 提取码：epdu
链接：DAC 生成正弦波代码提取码：706i

2）输出正弦波

新建一个音频文件

设置采样率、声道和位深度

生成基本音色

导出为wav文件

使用 UltraEdit 打开DAC.wav文件，CTRL+A全选，右键选择十六进制复制选定视图，并将内容粘贴到新建文件中

新建文件CTRL+A，右键选择范围，输入起始的行号和列号，复制到notepad++

在Notepad++中选中要添加的行，Alt+C添加0x

将上述内容复制到keil文件中替换

由于没有示波器，目前并不清楚最后结果。

3. 转换播放音频

使用Audition软件截取一段音乐，选择文件->打开，找到对应的音频，右键选择存储选区并更改采用类型

其他操作同上，不再赘述
由于没有音频播放模块，暂时不详述

三、实验总结

本次实验主要是进行Flash读取和DAC播放实验，任务量多，操作繁杂，但参考他人的博客还是很容易实现的。

四、参考资料

1、零死角玩转STM32—F103指南者.pdf
2、Flash地址空间的数据读取——STM32
3、基于 STM32F103C8T6 对音频数据的 Flash 读取与 DAC 播放

版权声明：本文为CSDN博主「姝歌」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/weixin_45919652/article/details/122116359

一、简介

1、flash简介

不同型号的 STM32，其 FLASH 容量也有所不同，最小的只有 16K 字节，最大的则达到了 1024K 字节。市面上 STM32F1 开发板使用的芯片是 STM32F103系列，其 FLASH 容量一般为 512K 字节，属于大容量芯片。

Flash的编程原理都是只能将1写为0，而不能将0写为1，所以在进行Flash编程前，必须将对应的块擦除，即将该块的每一位都变为1，块内所有字节变为0xFF。

STM32F1 的闪存（Flash）模块：主存储器、信息块、闪存存储器接口寄存器

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）。对于大容量产品，其被划分为 256 页，每页 2K 字节。注意，小容量和中容量产品则每页只有 1K 字节。

②信息块。该部分分为 2 个小部分，其中启动程序代码，是用来存储 ST 自带的启动程序，用于串口下载代码，当 BOOT0 接 V3.3， BOOT1 接 GND 的时候，运行的就是这部分代码。用户选择字节，则一般用于配置写保护、读保护等功能。

③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。对主存储器和信息块的写入由内嵌的闪存编程/擦除控制器(FPEC)管理；编程与擦除的高电压由内部产生。

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。

2、DAC简介

DAC 为数字/模拟转换模块，故名思议，它的作用就是把输入的数字编码，转换成对应的模拟电压输出，它的功能与 ADC相反。在常见的数字信号系统中，大部分传感器信号被化成电压信号，而 ADC把电压模拟信号转换成易于计算机存储、处理的数字编码，由计算机处理完成后，再由 DAC输出电压模拟信号，该电压模拟信号常常用来驱动某些执行器件，使人类易于感知。如音频信号的采集及还原就是这样一个过程。
STM32具有片上 DAC外设，它的分辨率可配置为 8位或 12位的数字输入信号，具有两个 DAC 输出通道，这两个通道互不影响，每个通道都可以使用 DMA 功能，都具有出错检测能力，可外部触发。

二、预备实验

1、问题描述

1）在SD卡创建一个test-speed.txt文件，循环（不加延时）分批一次写入256字节，累计写入不少于64KB字节；然后读取此文件数据，通过串口显示出来。分析写入和读取的速率。
2）Flash地址空间的数据读取。stm32f103c8t6只有20KB 内存（RAM）供程序代码和数组变量存放，因此，针对内部Flash的总计64KB存储空间(地址从0x08000000开始），运行一次写入8KB数据，总计复位运行代码4次，将32KB数据写入Flash。并验证写入数据的正确性和读写速率。

2、ST-LINK准备

2-1驱动安装
（1）ST-LINK驱动
提取码：6rk4
如果电脑系统是32位，则点击x86.exe进行安装

如果电脑系统是64位，则点击amd64.exe进行安装

（2）设备管理器—通用串行总线设备。如果可以看到stlink驱动，如下图所示。表示驱动已经安装完成。
注意：要将stlink连接到电脑才会出现

（3）可能遇到的问题：
在keil中使用ST-Link下载时出现：

st-link usb communication error Error：flash download failed - target
dll has been canceled

解决方法：
1.准备 ST-Link 固件升级软件
2.解压并打开其 windows下的ST-LinkUpgrade.exe
升级软件
提取码：ouo0

3.点击refresh device list——Open in update mode——Upgrade更新完毕。
4.点击STLink所在文件中的stlink_winusb_uninstall，点击进入卸载。

6.在同一目录下点击stlink_winusb_install进行驱动更新
7.重新进入keil中下载程序，此时可以正常下载

2-2接线

ST-LINK	stm32
VCC	3V3
GND	GND
SWDIO	SWIO
SWCLK	SWCLK

3、Flash地址空间的数据读取

3-1代码准备
flash完整代码
提取码：ohv0

用keil编译代码，对报错进行简单修改：

根据路径找到图中文件，改为途中名字即可。
再次编译错误消失。

3-2 连接ST-LINK，进行调试
keil里进行相应工程配置：

点击魔法棒进入配置界面—点击Debug—选择ST-LINK—点击Setting，选择SWD模式—确定—OK
然后进行Load

显示成功
进入调试界面

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：

View->Watch windows->Watch 1打开一个变量观察窗口，将变量FlashWBuff 和 FlashRBuff加入到 Watch 1 观察窗口：

View->Watch windows->Watch 1打开一个变量观察窗口，将变量FlashWBuff 和 FlashRBuff加入到 Watch 1 观察窗口：

View->Periodic Windows Update开启变量自动更新
F5,全速运行程序，可以看到数组FlashRBuff中内容与数组FlashWBuff中内容一样了

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：

可在此处修改写入内容：

再次观察Memory 1窗口。

三、基于片内Flash的提示音播放程序

1）实验数据准备：用Adobe
audition或goldwave等音频编辑软件录制“您好欢迎光临！”的几秒钟的声音（8khz采样、8bit量化编码的单声道wav格式），确保音频数据尽量小（最大不超64KB）。然后编程将其分批次写入stm32f103c8t6芯片内部flash区域。
2）数字音频还原播放任务：编程读取此段音频，分别通过
（a）stm32f103c8t6自带的DAC通道，转换为模拟音频进行播放，并用示波器观察波形，用耳机/喇叭收听，评判音乐还原效果；

1、使用DAC输出周期2khz的正弦波

建议先用单音音频（比如2000Hz的正弦波）的wav数据进行实验，通过DAC或PCM音频模块能够基本还原出原始正弦波声音后，再用语言/音乐信号进行实验。
生成单音正弦波
文件—>新建—>音频文件

效果->生成->音调

文件->导出->设置导出为wav文件

用UltraEdit得到相关数据
用UltraEdit打开刚才保存的wav文件

CTRL+A，接着鼠标右键，选择十六进制复制选定视图，将内容粘贴到一个新建文件中
在新建文件中，CTRL+A，接着鼠标右键，选择范围输入起始的行号和列号，确定就选中了整个我们需要的内容

复制到notepad++中
若发现无法复制可以ctrl+0后再复制

Edit编辑->列块编辑->输入0x（也可在需要列块编辑的位置Alt+C）

DAC生成正弦波的例程代码
代码
提取码：wr4b
将内容复制到keil文件对应的位置，在下图红框中进行替换。

之后，编译下载，可以用示波器观察是否产生预期正弦波。

2、使用DAC输出数字音频歌曲数据转换为模拟音频波形输出

1、使用Audition截取一段喜欢的音乐
①选择文件->打开，找到对应的音乐
②选中一段，然后右键，选择存储选区，接着更改采用类型

2.使用UltraEdit得到相关数据
方法跟上面一样
3.使用notepad++添加相关内容
方法跟上面一样
4.添加数据
①打开野火提供的样例程序——DAC输出正弦波
②将对应上面内容复制到存放正弦波数据的位置
③编译烧录
④使用示波器观察得到的波形

四、小结

本次实验了解了flash存储原理和操作，keil仿真输DAC波形的方法。

参考：
https://blog.csdn.net/qq_43279579/article/details/111990896
https://blog.csdn.net/nsnsnbabsb/article/details/111870898

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