嵌入式技術(shù)及應(yīng)用（STM32CubeMX版）課件 任務(wù)19 讀寫(xiě)Flash存儲(chǔ)器

任務(wù)19 讀寫(xiě)Flash存儲(chǔ)器嵌入式技術(shù)及應(yīng)用(STM32CubeMX版)電子工業(yè)出版社任務(wù)要求STM32的串口1作異步通信口，波特率BR=115200bps，用來(lái)向計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，STM32上電后就將Flash存儲(chǔ)器中第255頁(yè)(地址范圍：0x0807F800～0x0807FFFF)的最開(kāi)始的5個(gè)半字單元中的內(nèi)容讀出，并用串口1輸出至計(jì)算機(jī)中顯示。然后將0～4共5個(gè)數(shù)據(jù)寫(xiě)入Flash存儲(chǔ)器的第255頁(yè)最開(kāi)始的5個(gè)半字單元中，再將所寫(xiě)入的數(shù)據(jù)讀出，并用串口輸出至計(jì)算機(jī)中顯示，核查讀寫(xiě)Flash存儲(chǔ)器是否正確。知識(shí)儲(chǔ)備

1．STM32的Flash存儲(chǔ)器STM32F103片內(nèi)集成了32KB～512KB的FLASH存儲(chǔ)器，用來(lái)存放程序和用戶(hù)數(shù)據(jù)，也可以用作用戶(hù)EEPROM。不同的STM32其FLASH容量不同，小容量產(chǎn)品的FLASH為32KB，中容量產(chǎn)品的FLASH為128KB，大容量產(chǎn)品的FLASH為512KB，互聯(lián)型產(chǎn)品的FLASH為256KB。STM32F103中各FLASH存儲(chǔ)器的組織詳見(jiàn)《STM32F10xxx參考手冊(cè)》P30～P32。STM32F103VET6為大容量產(chǎn)品，其FLASH存儲(chǔ)器的主存儲(chǔ)塊按照每頁(yè)2KB方式組織，地址范圍為0x08000000～0807FFFF,如下表所示。

1．STM32的Flash存儲(chǔ)器模塊名稱(chēng)地址大小主存儲(chǔ)塊頁(yè)00x08000000-0x080007ff2KB頁(yè)10x08000800-0x08000fff2KB………頁(yè)2550x0807f800-0x0807ffff2KB信息塊系統(tǒng)存儲(chǔ)器0x1ffff000-0x1ffff7ff2KB選擇字節(jié)0x1ffff800-0x1ffff80f16B閃存存儲(chǔ)器接口寄存器FLASH_ACR0x40022000-0x400220034BFLASH_KEYR0x40022004-0x400220074BFLASH_OPTKEYR0x40022008-0x4002200b4BFLASH_SR0x4002200c-0x4002200f4BFLASH_CR0x40022010-0x400220134BFLASH_AR0x40022014-0x400220174B保留0x40022018-0x4002201b4BFLASH_OBR0x4002201c-0x4002201f4BFLASH_WRPR0x40022020-0x400220234B大容量產(chǎn)品的FLASH存儲(chǔ)器函數(shù)的用法（1）HAL_FLASH_Unlock()函數(shù)2．HAL庫(kù)中有關(guān)FLASH操作的函數(shù)原型HAL_StatusTypeDefHAL_FLASH_Unlock(void);功能解鎖FLASH存儲(chǔ)器。參數(shù)無(wú)返回值HAL的狀態(tài)。函數(shù)的用法（2）HAL_FLASH_Lock()函數(shù)原型HAL_StatusTypeDefHAL_FLASH_Lock(void);功能給FLASH存儲(chǔ)器上鎖。參數(shù)無(wú)返回值HAL的狀態(tài)。函數(shù)的用法（3）HAL_FLASH_Program()函數(shù)2．HAL庫(kù)中有關(guān)FLASH操作的函數(shù)原型HAL_StatusTypeDefHAL_FLASH_Program(uint32_tTypeProgram,uint32_tAddress,uint64_tData);功能將數(shù)據(jù)以半字、字或者雙字的方式寫(xiě)入FLASH存儲(chǔ)器的指定的地址中。參數(shù)1TypeProgram：數(shù)據(jù)寫(xiě)入的方式。取值如下：FLASH_TYPEPROGRAM_HALFWORD：半字，16位FLASH_TYPEPROGRAM_WORD：字，32位FLASH_TYPEPROGRAM_DOUBLEWORD：雙字，64位參數(shù)2Address：數(shù)據(jù)寫(xiě)入的地址。要求所寫(xiě)入的地址為有效地址，對(duì)于大容量的STM32F103而言，其值為0x08000000～0x0807ffff。參數(shù)3Data：所要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)。返回值HAL的狀態(tài)?！咀⒁狻吭谡{(diào)用HAL_FLASH_Program()函數(shù)之前需用HAL_FLASH_Unlock()解鎖FLASH存儲(chǔ)器，函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后，需用HAL_FLASH_Lock()給FLASH存儲(chǔ)器上鎖。如果頁(yè)內(nèi)的內(nèi)容不為0，則在用HAL_FLASH_Program()函數(shù)向FLASH存儲(chǔ)器寫(xiě)數(shù)之前需先擦除所訪問(wèn)的頁(yè)?！九e例】將變量m中的數(shù)以半字方式寫(xiě)入FLASH存儲(chǔ)器的wAddr地址處，其程序如下：HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_HALFWORD,wAddr,m);（3）HAL_FLASH_Program()函數(shù)2．HAL庫(kù)中有關(guān)FLASH操作的函數(shù)函數(shù)的用法（4）HAL_FLASHEx_Erase()函數(shù)2．HAL庫(kù)中有關(guān)FLASH操作的函數(shù)原型HAL_StatusTypeDefHAL_FLASHEx_Erase(FLASH_EraseInitTypeDef*pEraseInit,uint32_t*PageError);功能擦除FLASH存儲(chǔ)器的指定頁(yè)或塊。參數(shù)1pEraseInit：包含擦除配置信息的FLASH_EraseInitTypeDef結(jié)構(gòu)體的指針。參數(shù)2PageError：包含出錯(cuò)頁(yè)上的配置信息的指針。返回值HAL的狀態(tài)?！菊f(shuō)明】在調(diào)用HAL_FLASHEx_Erase()函數(shù)之前需用HAL_FLASH_Unlock()解鎖FLASH存儲(chǔ)器，函數(shù)執(zhí)行后，需用HAL_FLASH_Lock()給FLASH存儲(chǔ)器上鎖。2．HAL庫(kù)中有關(guān)FLASH操作的函數(shù)1）先定義一個(gè)FLASH_EraseInitTypeDef類(lèi)型的結(jié)構(gòu)體變量fe和一個(gè)uint32_t型的變量PageErr，PageErr變量用來(lái)存放擦除出錯(cuò)誤時(shí)出錯(cuò)處的地址，fe變量用來(lái)存放擦除的相關(guān)參數(shù)，如擦除的方式、擦除的頁(yè)首址、擦除的頁(yè)數(shù)等。FLASH_EraseInitTypeDef結(jié)構(gòu)體的定義如下：typedefstruct{uint32_tTypeErase;/*擦除類(lèi)型*/uint32_tBanks;/*塊擦除時(shí)所要擦除的組，頁(yè)擦除時(shí)該成員無(wú)用*/uint32_tPageAddress;/*頁(yè)首址*/uint32_tNbPages;/*擦除的頁(yè)數(shù)*/

}FLASH_EraseInitTypeDef;HAL_FLASHEx_Erase()函數(shù)的使用方法2．HAL庫(kù)中有關(guān)FLASH操作的函數(shù)其中，TypeErase成員定義了擦除的類(lèi)型，取值為FLASH_TYPEERASE_PAGES（頁(yè)擦除）、FLASH_TYPEERASE_MASSERASE（塊擦除）。2）對(duì)結(jié)構(gòu)體變量fe的各成員賦值3）按下列形式調(diào)用HAL_FLASHEx_Erase()函數(shù)：HAL_FLASHEx_Erase(&fe,&PageErr);HAL_FLASHEx_Erase()函數(shù)的使用方法2．HAL庫(kù)中有關(guān)FLASH操作的函數(shù)擦除頁(yè)首址為addr的頁(yè)，其程序如下：HAL_StatusTypeDef ErasePage(uint32_taddr){HAL_StatusTypeDef res;FLASH_EraseInitTypeDef fe; //定義擦除初始化變量（結(jié)構(gòu)體變量）uint32_t PageErr; //PageErr擦除出錯(cuò)誤時(shí)存放出錯(cuò)處的地址fe.TypeErase=FLASH_TYPEERASE_PAGES;//擦除方式：頁(yè)擦除fe.PageAddress=addr; //設(shè)置擦除的頁(yè)首址fe.NbPages=1; //擦除1頁(yè)P(yáng)ageErr=0; //出錯(cuò)的地址為0res=HAL_FLASHEx_Erase(&fe,&PageErr); //擦除頁(yè)return res; //返回擦結(jié)果}舉例以絕對(duì)地址的方式直接從FLASH存儲(chǔ)器的地址單元中讀取存儲(chǔ)單元的內(nèi)容，讀取的方式可以是字節(jié)、半字或者字，其讀取的方法如下：data_8bit=*(__IOuint8_t*)Address；//讀1字節(jié)數(shù)據(jù)到data_8bit變量中data_16bit=*(__IOuint16_t*)Address；//讀半字的數(shù)據(jù)至data_16bit變量中data_32bit=*(__IOuint32_t*)Address；//讀1字的數(shù)據(jù)至daya_32bit變量中例如，從FLASH存儲(chǔ)器的0x0807f800地址處讀取16位數(shù)據(jù)（半字?jǐn)?shù)據(jù)）到uint16_t型變量m中的程序如下：uint16_t m;m=*(__IOuint16_t*)0x0807f800;（1）讀FLASH存儲(chǔ)器的方法3．讀寫(xiě)FLASH存儲(chǔ)器的方法假定存儲(chǔ)區(qū)中字節(jié)數(shù)據(jù)是以半字方式存儲(chǔ)的，從FLASH存儲(chǔ)器的255頁(yè)的offset偏移地址處以半字的方式讀取len個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，并存放至Buf所指向的緩沖區(qū)中，其程序如下：#defineRW_FLASH_PAGE_ADDR 0x0807f800 //FLASH存儲(chǔ)器的頁(yè)首址(第255頁(yè))void ReadFlash(uint16_toffset,uint8_t*Buf,uint8_tlen){uint32_t rAddr;rAddr=RW_FLASH_PAGE_ADDR+offset; //讀數(shù)地址：頁(yè)首址+頁(yè)內(nèi)偏移地址while(len--){ *Buf++=*(__IOuint16_t*)(rAddr); /*按半字方式讀存儲(chǔ)單元的內(nèi)容*/ rAddr+=2; //地址加2}}3．讀寫(xiě)FLASH存儲(chǔ)器的方法舉例1）先用HAL_FLASH_Unlock()函數(shù)解鎖FLASH；2）再HAL_FLASHEx_Erase()擦除FLASH存儲(chǔ)器中指定地址所在的頁(yè)；3）用HAL_FLASH_Program()函數(shù)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入FLASH存儲(chǔ)器中；4）最后用HAL_FLASH_Lock()函數(shù)鎖住FLASH。舉例將Buf所指向的緩沖器中的len個(gè)數(shù)據(jù)以半字的方式寫(xiě)入FLASH存儲(chǔ)器第255頁(yè)中偏移地址為offset的存儲(chǔ)單元中，其程序如下：（2）寫(xiě)FLASH存儲(chǔ)器的方法3．讀寫(xiě)FLASH存儲(chǔ)器的方法#defineRW_FLASH_PAGE_ADDR 0x0807f800 //FLASH存儲(chǔ)器的頁(yè)首址(第255頁(yè))void WriteFlash(uint16_toffset,uint8_t*Buf,uint8_tlen){uint8_t i;uint32_t wAddr;FLASH_EraseInitTypeDef fe; //擦除初始化變量3．讀寫(xiě)FLASH存儲(chǔ)器的方法uint32_t PageErr; //擦除出錯(cuò)時(shí)出錯(cuò)處的地址fe.TypeErase=FLASH_TYPEERASE_PAGES; //擦除方式:頁(yè)擦除fe.PageAddress=RW_FLASH_PAGE_ADDR; //設(shè)置頁(yè)首址fe.NbPages=1; //擦除的頁(yè)數(shù):1頁(yè)P(yáng)ageErr=0; //出錯(cuò)頁(yè)賦初值:第0頁(yè)HAL_FLASH_Unlock(); //解鎖FLASH存儲(chǔ)器HAL_FLASHEx_Erase(&fe,&PageErr); //擦除頁(yè)wAddr=RW_FLASH_PAGE_ADDR+offset;//計(jì)算寫(xiě)地址:頁(yè)首址+頁(yè)內(nèi)偏移地址for(i=0;i<len;i++) //寫(xiě)len個(gè)數(shù)據(jù){

HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_HALFWORD,wAddr+i*2,*Buf);/*半字方式寫(xiě)數(shù)*/

Buf++; //指針下移至下一數(shù)據(jù)}HAL_FLASH_Lock(); //給FLASH存儲(chǔ)器上鎖}實(shí)現(xiàn)方法與步驟任務(wù)19的硬件電路：

1．搭建電路

2．生成硬件初始化代碼步驟任務(wù)19只是在任務(wù)9的基礎(chǔ)上增加了Flash存儲(chǔ)器的訪問(wèn)操作，其初始化代碼與任務(wù)9中的初始化代碼相同，可以通過(guò)修改任務(wù)9的STM32CubeMX工程來(lái)形成任務(wù)19的STM32CubeMX工程，其生成過(guò)程如下：（1）在“D:\ex”文件夾中新建Task19子文件夾。（2）將任務(wù)9的STM32CubeMX工程文件Task9.ioc（位于“D:\ex\Task9”文件夾中）復(fù)制到Task19文件夾中，并將其改名為T(mén)ask19.ioc。（3）雙擊Task19.ioc文件圖標(biāo)，打開(kāi)任務(wù)19的STM32CubeMX工程文件，然后在工程窗口中點(diǎn)擊“GENERATECODE”按鈕，生成Task19的Keil工程代碼。

3．編寫(xiě)讀寫(xiě)FLASH存儲(chǔ)器的應(yīng)用程序任務(wù)19中我們按照模塊化程序設(shè)計(jì)要求，用UserFlash.c、UserFlash.h和main.c等3個(gè)文件保存讀寫(xiě)FLASH存儲(chǔ)器的應(yīng)用程序。步驟第1步：在D:\ex文件夾中新建User文件夾，然后將任務(wù)10中所編寫(xiě)的Serial.c文件和Serial.h文件復(fù)制到D:\ex\User文件夾中。第2步：打開(kāi)Keil工程，然后新建UserFlash.c文件，并將UserFlash.c文件保存到D:\ex\User文件夾中。其中UserFlash.c文件的內(nèi)容詳見(jiàn)鏈接。第3步：新建UserFlash.h文件，并將UserFlash.h文件保存到D:\ex\User文件夾中。其中UserFlash.h文件的內(nèi)容詳見(jiàn)鏈接。第4步：在Keil工程中新建User組，然后將D:\ex\User文件夾中的Serial.c文件和UserFlash.c文件添加至User組中。

3．編寫(xiě)讀寫(xiě)FLASH存儲(chǔ)器的應(yīng)用程序步驟第5步：在Keil工程的include路徑中添加“D:\ex\User”文件夾，該文件夾是Serial.h和UserFlash.h文件所在的文件夾。第6步：在main.c文件中編寫(xiě)讀寫(xiě)FLASH存儲(chǔ)器的應(yīng)用層程序，其代碼詳見(jiàn)鏈接。第7步：編譯調(diào)試程序直至程序正確無(wú)誤。

4．調(diào)試與下載程序步驟（1）連接仿真器和串口的USB線，并給開(kāi)發(fā)板上電。（2）對(duì)程序進(jìn)行編