FLASH 模拟 EEPROM

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简介:STM32 本身没有自带 EEPROM,但是 STM32 具有 IAP(在应用编程)功能,所以我们可以把它的 FLASH 当成 EEPROM 来使用。

STM32FLASH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。战舰STM32开发板选择的STM32F103ZET6的FLASH容量为512K字节,属于大容量产品(另外还有中容量和小容量产品),

STM32的闪存模块由:主存储器、信息块和闪存存储器接口寄存器等3部分组成。

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。从上图可以看出主存储器的起始地址就是0X08000000,B0、B1都接GND的时候,就是从0X08000000开始运行代码的。

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B0接V3.3,B1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,

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。

闪存的读取

内置闪存模块可以在通用地址空间直接寻址,任何32位数据的读操作都能访问闪存模块的内容并得到相应的数据。读接口在闪存端包含一个读控制器,还包含一个AHB接口与CPU衔接。这个接口的主要工作是产生读闪存的控制信号并预取CPU要求的指令块,预取指令块仅用于在I-Code总线上的取指操作,数据常量是通过D-Code总线访问的。这两条总线的访问目标是相同的闪存模块,访问D-Code将比预取指令优先级高

这里要特别留意一个闪存等待时间,因为CPU运行速度比FLASH快得多,STM32F103的FLASH最快访问速度≤24Mhz,如果CPU频率超过这个速度,那么必须加入等待时间,比如我们一般使用72Mhz的主频,那么FLASH等待周期就必须设置为2,该设置通过FLASH_ACR寄存器设置。

使用STM32的官方固件库操作FLASH的几个常用函数。这些函数和定义分布在文件stm32f10x_flash.c以及stm32f10x_flash.h文件中。

1.锁定解锁函数

在对FLASH进行写操作前必须先解锁,解锁操作也就是必须在FLASH_KEYR寄存器写入特定的序列(KEY1和KEY2),固件库函数实现很简单:

voidFLASH_Unlock(void);

同样的道理,在对FLASH写操作完成之后,我们要锁定FLASH,使用的库函数是:

voidFLASH_Lock(void);

2.写操作函数

固件库提供了三个FLASH写函数:

FLASH_StatusFLASH_ProgramWord(uint32_tAddress,uint32_tData);

FLASH_StatusFLASH_ProgramHalfWord(uint32_tAddress,uint16_tData);

FLASH_StatusFLASH_ProgramOptionByteData(uint32_tAddress,uint8_tData);

顾名思义分别为:FLASH_ProgramWord为32位字写入函数,其他分别为16位半字写入和用户选择字节写入函数。这里需要说明,32位字节写入实际上是写入的两次16位数据,写完第一次后地址+2,这与我们前面讲解的STM32闪存的编程每次必须写入16位并不矛盾。写入8位实际也是占用的两个地址了,跟写入16位基本上没啥区别。

3.擦除函数

固件库提供三个FLASH擦除函数:

FLASH_StatusFLASH_ErasePage(uint32_tPage_Address);

FLASH_StatusFLASH_EraseAllPages(void);

FLASH_StatusFLASH_EraseOptionBytes(void);

这三个函数可以顾名思义了,非常简单。

4.获取FLASH状态

主要是用的函数是:

FLASH_StatusFLASH_GetStatus(void);

返回值是通过枚举类型定义的:

typedefenum

{

FLASH_BUSY=1,//忙

FLASH_ERROR_PG,//编程错误

FLASH_ERROR_WRP,//写保护错误

FLASH_COMPLETE,//操作完成

FLASH_TIMEOUT//操作超时

}FLASH_Status;

从这里面我们可以看到FLASH操作的5个状态,每个代表的意思我们在后面注释了。

5.等待操作完成函数

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。所以在每次操作之前,我们都要等待上一次操作完成这次操作才能开始。使用的函数是:

FLASH_StatusFLASH_WaitForLastOperation(uint32_tTimeout)

入口参数为等待时间,返回值是FLASH的状态,这个很容易理解,这个函数本身我们在固件库中使用得不多,但是在固件库函数体中间可以多次看到。

6.读FLASH特定地址数据函数

有写就必定有读,而读取FLASH指定地址的半字的函数固件库并没有给出来,这里我们自己写的一个函数:

u16STMFLASH_ReadHalfWord(u32faddr)

{

return*(vu16*)faddr;

}

//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; } #if STM32_FLASH_WREN//如果使能了写

//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[i]); 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.)

#if STM32_FLASH_SIZE=(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

{ if(STMFLASH_BUF[secoff+i]!=0XFFFF)break;//需要擦除 }

if(i<secremain)//需要擦除

{ 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[i];

}

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;//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

}

#endif //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[i]=STMFLASH_ReadHalfWord(ReadAddr);//读取2个字节. ReadAddr+=2;//偏移2个字节. }

}

//WriteData:要写入的数据

void Test_Write(u32 WriteAddr,u16 WriteData) {

STMFLASH_Write(WriteAddr,&WriteData,1);//写入一个字

}

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