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如何快速讀寫MCU內(nèi)部flash?

GReq_mcu168 ? 來源:21ic網(wǎng)站 ? 作者:binoo7 ? 2022-03-28 10:06 ? 次閱讀

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: c6126546-ae20-11ec-aa7f-dac502259ad0.png ?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。 c6343504-ae20-11ec-aa7f-dac502259ad0.png ?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。 c65f5c20-ae20-11ec-aa7f-dac502259ad0.png 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_StatusFLASH_WaitForLastBank1Operation(uint32_tTimeout);
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: c671fd76-ae20-11ec-aa7f-dac502259ad0.png ?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        {                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+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//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//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//復(fù)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(dāng)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(dǎo)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        {                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(dāng)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(xué)習(xí)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(xué)到了知識的話,那么請留意評論謝謝。 審核編輯 :李倩

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原文標題:神操作!如何快速讀寫MCU內(nèi)部flash?

文章出處:【微信號:mcu168,微信公眾號:硬件攻城獅】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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    STM32讀寫內(nèi)部flash注意點

    STM32讀寫內(nèi)部flash注意點先說注意點怎么寫怎么讀的總結(jié)先說注意點1、寫之前的第一步是要先解鎖flash,解鎖后最好清除下所有的flag,然后是擦除操作,然后是寫,最后寫完加鎖保
    發(fā)表于 12-02 11:21 ?7次下載
    STM32<b class='flag-5'>讀寫</b><b class='flag-5'>內(nèi)部</b><b class='flag-5'>flash</b>注意點

    STM32F4內(nèi)部Flash讀寫

    之前的文章中介紹過STM32F0列的內(nèi)部Flash讀寫《STM32CubeMX之內(nèi)部Flash讀寫
    發(fā)表于 12-02 11:36 ?32次下載
    STM32F4<b class='flag-5'>內(nèi)部</b><b class='flag-5'>Flash</b><b class='flag-5'>讀寫</b>

    外置FLASH讀寫實驗

    Flash,全名叫做Flash EEPROM Memory,即平時所說的“閃存”,它結(jié)合了ROM和RAM的長處,不僅可以反復(fù)擦除,還可以快速讀取數(shù)據(jù),STM32運行的程序其實就是存放在Flas
    的頭像 發(fā)表于 03-01 14:56 ?4780次閱讀

    STM32CUBEIDE(16)----內(nèi)部Flash讀寫

    本例程主要講解如何對芯片自帶Flash進行讀寫,用芯片內(nèi)部Flash可以對一些需要斷電保存的數(shù)據(jù)進行保存,無需加外部得存儲芯片,本例程采用的是STM32F103RBT6,128K大小的
    的頭像 發(fā)表于 07-27 09:24 ?1408次閱讀
    STM32CUBEIDE(16)----<b class='flag-5'>內(nèi)部</b><b class='flag-5'>Flash</b><b class='flag-5'>讀寫</b>

    瑞薩電子宣布已開發(fā)具有快速讀寫操作的測試芯片MRAM

    瑞薩電子公司日前宣布,該公司已開發(fā)出用于嵌入式自旋轉(zhuǎn)移矩磁阻隨機存取存儲器(STT-MRAM)的電路技術(shù),以下簡稱MRAM)具有快速讀寫操作的測試芯片。
    的頭像 發(fā)表于 02-25 10:53 ?762次閱讀