STM32F103C8T6读写内部flash

Q4MP_gh_c472c21 2021-09-30 24753

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描述

大家好，今天和大家分享一下STM32F103C8T6读写内部flash，关于103系列的单片机大家可以参考选项手册查看flash的容量。

一、芯片FLASH容量分类：

mcu

可以看到我们今天介绍的这款芯片的flash大小是64K的，网上也有人说它可以支持到128K，但是官方给出的解释是前64K是有保证的，后面的无法保证，所以想要使用的小伙伴需要慎重。

现在芯片的flash大小我们知道了，下面就可以看看这个flash是怎么划分的了，通过芯片数据手册，我们能看到今天说的STM32F103C8T6是属于中等容量的设备。

既然是中等容量的设备了，那我们就来看看flash划分吧，在STM32的闪存编程手册中有这样一段话：按照不同容量，存储器组织成：

32个1K字节/页（小容量）128个1K字节/页（中容量）256个2K字节/页（大容量）

这段话怎么理解呢，就是告诉我们小容量的设备（内存是6K和32K）的设备是由1K字节每页组成的。

中容量的设备（内存是64K和128K）的设备是由1K字节每页组成的。大容量的设备（内存是256K、384K和512K）的设备是由2K字节每页组成的。

举个例子吧：

一个芯片的存储容量是64K，这64K是什么呢，就是64*1024个BYTE，一个BYTE是由8位0或1组成的，（比如0000 1111 这8个二进制数组成了一个字节，用十进制来说就是15）

小结一下：64K的flash可以存储64*1024个字节的数据。

咱们继续说，这64K的数据怎么划分，存储是按照页为单位进行存储的，一页1K的容量，也就说一页可以存储1024个字节。

一共是多少页？

答案是：64页，我们看一下官方是不是这么说的。

在闪存编程手册里确实是这么说的，所以我们刚才说是64页是正确的

二、读写步骤：

上面我们知道了芯片是怎么分类的，下面我们就重点来讲解一下芯片是怎么读写的。

内部flash我们参照HAL库或者标准库，直接调用ST公司给我们封装好的库进行编程就可以了，这里我用的是标准库，有兴趣的小伙伴可以去看看HAL库。

是不是有小伙伴会疑问什么是标准库，什么是HAL库？

在这里给大家解释一下，这两个库都是ST公司，直接把寄存器封装成函数，供大家直接调用某一个函数，就可以完成各种寄存器的配置，不容大家直面芯片的寄存器，方便阅读和使用，因为每个函数的名称功能都是不一样的，在调用前可以参考函数的注释，在F0和F4的标准库里甚至有每个函数的用法，不知道为什么在F1的库里把使用步骤去掉了。

咱们继续，读写的话库函数分为：

/*------------ 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）;

在这里就不一个一个的详细说了，我们说一下常用的就行

1. 解锁void FLASH_Unlock（void）;

2. 上锁void FLASH_Lock（void）;

3. 页擦除FLASH_Status FLASH_ErasePage（uint32_t Page_Address）;

4. 半字写入FLASH_Status FLASH_ProgramHalfWord（uint32_t Address， uint16_t Data）;

上面这4个函数就是我们最常用的。

下面说一下数据写入的步骤：

第一步：解锁。

第二步：判断写入的数据是否被擦除过，也就是判断写入的地址内存放的是不是0xFFFF 这里要重点说一下，为什么要判断是不是0xFFFF而不是判断是不是0xFF呢？因为我们每次写入数据都要写入半字，也就是两个字节的数据才行，而且写入的地址只能是2的整数倍，不能是奇数。这里大家注意一下。

第三步：写入数据 STM32F103C8T6只能按照半字的方式进行数据写入，写入前的数据必须是0XFFFF，因为FLASH数据写入，只能写0，不能写1，这也就是为什么我们要先确保写入前的数据是被擦除了的原因。

第四步：上锁。

第五步：验证写入是否正确。

其实第五步可以省略。

我们看看官方给的写入过程：

好了，其实是一样的。下面我就和大家来分享一下（百分之九十九参考的正点原子的例程）。

//不检查的写入//WriteAddr：起始地址//pBuffer：数据指针//NumToWrite：半字（16位）数 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. } }

//从指定地址开始写入指定长度的数据//WriteAddr：起始地址（此地址必须为2的倍数！！）//pBuffer：数据指针//NumToWrite：半字（16位）数（就是要写入的16位数据的个数。）u16 STMFLASH_BUF［STM_SECTOR_SIZE/2］;//最多是2K字节void STMFLASH_Write（u32 WriteAddr，u16 *pBuffer，u16 NumToWrite） { u32 secpos; //扇区地址 u16 secoff; //扇区内偏移地址（16位字计算） u16 secremain; //扇区内剩余地址（16位字计算） 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（）;

//解锁 offaddr=WriteAddr-STM32_FLASH_BASE; //实际偏移地址。 secpos=offaddr/STM_SECTOR_SIZE;

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

//在扇区内的偏移（2个字节为基本单位。） secremain=STM_SECTOR_SIZE/2-secoff; //扇区剩余空间大小 if（NumToWrite《=secremain） { secremain=NumToWrite;//不大于该扇区范围 } while（1） { STMFLASH_Read（（（secpos*STM_SECTOR_SIZE）+STM32_FLASH_BASE），STMFLASH_BUF，STM_SECTOR_SIZE/2）;//读出整个扇区的内容 for（i=0;i《secremain;i++）//校验数据// for（i=0;i《（STM_SECTOR_SIZE/2）;i++）//校验数据 { 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）;//擦除这个扇区 for（i=0;i《secremain;i++）//复制 { STMFLASH_BUF［i+secoff］=pBuffer; } STMFLASH_Write_NoCheck（secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE，STMFLASH_BUF，STM_SECTOR_SIZE/2）;//写入整个扇区 }else STMFLASH_Write_NoCheck（WriteAddr，pBuffer，secremain）;

//写已经擦除了的，直接写入扇区剩余区间。 if（NumToWrite==secremain）break;//写入结束了 else//写入未结束 { secpos++; //扇区地址增1 secoff=0; //偏移位置为0 pBuffer+=secremain; //指针偏移 WriteAddr+=（secremain*2）; //写地址偏移 NumToWrite-=secremain; //字节（16位）数递减 if（NumToWrite》（STM_SECTOR_SIZE/2）） { secremain=STM_SECTOR_SIZE/2;//下一个扇区还是写不完 } else { secremain=NumToWrite;//下一个扇区可以写完了 } } } FLASH_Lock（）;//上锁}

最终我们调用STMFLASH_Write（）函数进行数据的写入，是不是有没看懂的小伙伴，我给大家解释一下写入的过程吧。

这个STMFLASH_Write（）函数，是说给定一个写入的地址、数据和写入的个数，然后按照给定的地址开始写数据，注意红色字体。

写数据是怎么做的呢？

首先是整理一下写入的页地址和需要写入多少页，每一页写入的话起始地址是什么然后开始一页一页的写，当遇到跨页写入的时候，把第二页的地址写进去，写的个数继续写入就行。

还有一个地方很重要，就是我修改了库函数：

/** * ［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;}

大家能看出来吗？就是红色字体部分，增加了一个每次写入前清除所有异常状态。为什么添加这个呢？

因为，如果你写入的数据的地址没有擦除，你就写入的话会导致异常状态的发生，而这个异常状态时要手动清除的，如果你没有清除这个异常状态，而继续写入数据的话，那么你后面写入任何数据都会报错，均写不进去，所以我在这里增加了一个异常状态清除，如果前面写入的数据报错了，不会影响我接下来的数据写入。

这里大家就清除为什么了吧。

写数据会了，那么再说一下读数据，其实这里读数据要比外部flash读取容易的多，我们直接读取地址，返回的就是地址存放的数据，是不是很简单。

看下面的函数：

//读取指定地址的半字（16位数据）//faddr：读地址（此地址必须为2的倍数！！）//返回值：对应数据.u16 STMFLASH_ReadHalfWord（u32 faddr）{ return *（vu16*）faddr; }//从指定地址开始读出指定长度的数据//ReadAddr：起始地址//pBuffer：数据指针//NumToWrite：半字（16位）数void STMFLASH_Read（u32 ReadAddr，u16 *pBuffer，u16 NumToRead） { u16 i; for（i=0;i《NumToRead;i++） { pBuffer=STMFLASH_ReadHalfWord（ReadAddr）;//读取2个字节。 ReadAddr+=2;//偏移2个字节。 }}

有没有很开心，读写数据就是这么简单就完成了。

以后如果我们想开发BootLoader、把剩余的flash利用起来，就都很简单了。我会把用到的数据手册当成附件挂到下面，大家可以自行下载。（点击“阅读原文”下载）

以后我们再一起学习其他的功能，最后打个广告，ST的芯片很给力，大家应该多支持，如果你觉得学到了知识的话，那么请留意评论谢谢。

责任编辑：haq

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