在我們應(yīng)用開發(fā)時(shí),經(jīng)常會(huì)有一些程序運(yùn)行參數(shù)需要保存,如一些修正系數(shù)。這些數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是:數(shù)量少而且不需要經(jīng)常修改,但又不能定義為常量,因?yàn)槊颗_(tái)設(shè)備可能不一樣而且在以后還有修改的可能。將這類數(shù)據(jù)存在指定的位置,需要修改時(shí)直接修改存儲(chǔ)位置的數(shù)值,需要使用時(shí)則直接讀取,會(huì)是一種方便的做法??紤]到這些數(shù)據(jù)量比較少,使用專門的存儲(chǔ)單元既不經(jīng)濟(jì),也沒有必要,而STM32F103內(nèi)部的Flash容量較大,而且ST的庫(kù)函數(shù)中還提供了基本的Flash操作函數(shù),實(shí)現(xiàn)起來也比較方便。
以大容量產(chǎn)品STM32F103ZET為例,其Flash容量達(dá)到512K,可以將其中一部分用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。如下是大容量的Flash組織模式:
STM32的閃存模塊由:主存儲(chǔ)器、信息塊和閃存存儲(chǔ)器接口寄存器等 3 部分組成。
1)主存儲(chǔ)器,該部分用來存放代碼和數(shù)據(jù)常數(shù)(如 const 類型的數(shù)據(jù))。對(duì)于大容量產(chǎn)品,其被劃分為 256 頁(yè),每頁(yè) 2K 字節(jié)。注意,小容量和中容量產(chǎn)品則每頁(yè)只有 1K 字節(jié)。從上圖可以看出主存儲(chǔ)器的起始地址就是0X08000000, B0、B1 都接 GND 的時(shí)候,就是從 0X08000000開始運(yùn)行代碼的。
2)信息塊,該部分分為 2 個(gè)小部分,其中啟動(dòng)程序代碼,是用來存儲(chǔ) ST 自帶的啟動(dòng)程序,用于串口下載代碼,當(dāng) B0 接 V3.3,B1 接 GND 的時(shí)候,運(yùn)行的就是這部分代碼。用戶選擇字節(jié),則一般用于配置寫保護(hù)、讀保護(hù)等功能,本章不作介紹。
3)閃存存儲(chǔ)器接口寄存器,該部分用于控制閃存讀寫等,是整個(gè)閃存模塊的控制機(jī)構(gòu)。對(duì)主存儲(chǔ)器和信息塊的寫入由內(nèi)嵌的閃存編程/擦除控制器(FPEC)管理;編程與擦除的高電壓由內(nèi)部產(chǎn)生。
在執(zhí)行閃存寫操作時(shí),任何對(duì)閃存的讀操作都會(huì)鎖住總線,在寫操作完成后讀操作才能正確地進(jìn)行;既在進(jìn)行寫或擦除操作時(shí),不能進(jìn)行代碼或數(shù)據(jù)的讀取操作。
根據(jù)上面的Flash組織模式,我們可以根據(jù)自己的使用方便來作相應(yīng)的定義。因?yàn)榇笕萘棵總€(gè)扇區(qū)定義為2K,而小容量和中容量都定義為1K,所以我們做如下宏定義:
#define FLASH_SIZE 512 //所選MCU的FLASH容量大?。▎挝粸镵)
#if FLASH_SIZE《256
#define SECTOR_SIZE 1024 //字節(jié)#else
#define SECTOR_SIZE 2048 //字節(jié)#endif
雖然ST的庫(kù)函數(shù)比較全面,但都是基本操作,為了使用方面,根據(jù)我們自己的需要對(duì)其進(jìn)行再次封裝。
對(duì)于讀操作相對(duì)比較簡(jiǎn)單,內(nèi)置閃存模塊可以在通用地址空間直接尋址,就像讀取變量一樣。
//從指定地址開始讀取多個(gè)數(shù)據(jù)void FLASH_ReadMoreData(uint32_t startAddress,uint16_t *readData,uint16_t countToRead)
{
uint16_t dataIndex;
for(dataIndex=0;dataIndex《countToRead;dataIndex++)
{
readData[dataIndex]=FLASH_ReadHalfWord(startAddress+dataIndex*2);
}
}
//讀取指定地址的半字(16位數(shù)據(jù))uint16_t FLASH_ReadHalfWord(uint32_t address)
{
return *(__IO uint16_t*)address;
}
//讀取指定地址的全字(32位數(shù)據(jù))uint32_t FLASH_ReadWord(uint32_t address)
{
uint32_t temp1,temp2;
temp1=*(__IO uint16_t*)address;
temp2=*(__IO uint16_t*)(address+2);
return (temp2《《16)+temp1;
}
對(duì)于寫操作相對(duì)來說要復(fù)雜得多,寫操作包括對(duì)用戶數(shù)據(jù)的寫入和擦除。為了防止誤操作還有寫保護(hù)鎖。但這些基本的操作ST的庫(kù)函數(shù)已經(jīng)為我們寫好了,我們只需要調(diào)用即可。
STM32復(fù)位后,F(xiàn)PEC模塊是被保護(hù)的,只有在寫保護(hù)被解除后,我們才能操作相關(guān)寄存器。STM32閃存的編程每次必須寫入16位,任何不是半字的操作都會(huì)造成錯(cuò)誤。如下圖是Flash寫的過程:
STM32的FLASH在編程的時(shí)候,也必須要求其寫入地址的FLASH 是被擦除了的(也就是其值必須是0XFFFF),否則無法寫入。Flash的擦除要求必須整頁(yè)擦除,所以也必須整頁(yè)寫入,否則可能會(huì)丟失數(shù)據(jù)。如下圖是Flash頁(yè)擦除過程:
如下為Flash全擦除過程,
根據(jù)以上圖示我們便寫數(shù)據(jù)寫入函數(shù)如下:
//從指定地址開始寫入多個(gè)數(shù)據(jù)void FLASH_WriteMoreData(uint32_t startAddress,uint16_t *writeData,uint16_t countToWrite)
{
if(startAddress《FLASH_BASE||((startAddress+countToWrite*2)》=(FLASH_BASE+1024*FLASH_SIZE)))
{
return;//非法地址 }
FLASH_Unlock(); //解鎖寫保護(hù)
uint32_t offsetAddress=startAddress-FLASH_BASE; //計(jì)算去掉0X08000000后的實(shí)際偏移地址
uint32_t sectorPosition=offsetAddress/SECTOR_SIZE; //計(jì)算扇區(qū)地址,對(duì)于STM32F103VET6為0~255
uint32_t sectorStartAddress=sectorPosition*SECTOR_SIZE+FLASH_BASE; //對(duì)應(yīng)扇區(qū)的首地址
FLASH_ErasePage(sectorStartAddress);//擦除這個(gè)扇區(qū)
uint16_t dataIndex;
for(dataIndex=0;dataIndex《countToWrite;dataIndex++)
{
FLASH_ProgramHalfWord(startAddress+dataIndex*2,writeData[dataIndex]);
}
FLASH_Lock();//上鎖寫保護(hù)
}
在擦除之前應(yīng)該將頁(yè)面上的數(shù)據(jù)讀取出來與要寫入的數(shù)據(jù)合并,待擦除后再寫入,但這樣數(shù)據(jù)量很大(大容量是2K一個(gè)扇區(qū)),所以考慮到是少量數(shù)據(jù)存儲(chǔ),所以每次都將全部數(shù)據(jù)同時(shí)寫入,簡(jiǎn)化操作,也減少數(shù)據(jù)處理量。經(jīng)測(cè)試以上程序?qū)懭牒妥x出數(shù)據(jù)均正確,可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部Flash的讀寫操作。
評(píng)論
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