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STM32 FLASH模拟EEPROM实验

 卤煮小鱼
发布于 2016/04/18 21:36
字数 1947
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     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。


1 STM32 FLASH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。


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,本章不作介绍。

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。

对主存储器和信息块的写入由内嵌的闪存编程/擦除控制器(FPEC)管理;编程与擦除的高电压由内部产生。

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。

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。

例如,我们要从地址addr,读取一个半字(半字为16为,字为32位),可以通过如下的语句读取:

                    data=*(vu16*)addr;

将 addr强制转换为vu16指针,然后取该指针所指向的地址的值,即得到了addr地址的值。类似的,将上面的vu16该位vu8,即可读取指定地址的一 个字节。相对FLASH读取来说,STM32 FLASH的写就复杂一点了,下面我们介绍STM32闪存的编程和擦除。

       闪存的编程和擦除

STM32的闪存编程是由FPEC(闪存编程和擦除控制器)模块处理的,这个模块包含7个32位寄存器,他们分别是:

l  FPEC键寄存器(FLASH_KEYR)

l  选择字节键寄存器(FLASH_OPTKEYR)

l  闪存控制寄存器(FLASH_CR)

l  闪存状态寄存器(FLASH_SR)

l  闪存地址寄存器(FLASH_AR)

l  选择字节寄存器(FLASH_OBR)

l  写保护寄存器(FLASH_WRPR)

其中FPEC键寄存器总共有3个键值:

RDPRT键=0X000000A5

KEY1=0X45670123

KEY2=0XCDEF89AB

STM32复位后,FPEC模块是被保护的,不能写入FLASH_CR寄存器;通过写入特定的序列到FLASH_KEYR寄存器可以打开FPEC模块(即写入KEY1和KEY2),只有在写保护被解除后,我们才能操作相关寄存器。

STM32闪存的编程每次必须写入16位(不能单纯的写入8位数据哦!),当FLASH_CR寄存器的PG位为’1’时,在一个闪存地址写入一个半字将启动一次编程;写入任何非半字的数据,FPEC都会产生总线错误。在编程过程中(BSY位为’1’),任何读写闪存的操作都会使CPU暂停,直到此次闪存编程结束。

同样,STM32的FLASH在编程的时候,也必须要求其写入地址的FLASH是被擦除了的(也就是其值必须是0XFFFF),否则无法写入,在FLASH_SR寄存器的PGERR位将得到一个警告。

STM23的FLASH编程过程如图所示:

从上图可以得到闪存的编程顺序如下:

l  检查FLASH_CR的LOCK是否解锁,如果没有则先解锁

l  检查FLASH_SR寄存器的BSY位,以确认没有其他正在进行的编程操作

l  设置FLASH_CR寄存器的PG位为’1’

l  在指定的地址写入要编程的半字

l  等待BSY位变为’0’

l  读出写入的地址并验证数据

前面提到,我们在STM32的FLASH编程的时候,要先判断缩写地址是否被擦除了,所以,我们有必要再绍一下STM32的闪存擦除,STM32的闪存擦除分为两种:页擦除和整片擦除。页擦除过程如下图所示

从上图可以看出,STM32的页擦除顺序为:

l  检查FLASH_CR的LOCK是否解锁,如果没有则先解锁

l  检查FLASH_SR寄存器的BSY位,以确认没有其他正在进行的闪存操作

l  设置FLASH_CR寄存器的PER位为’1’

l  用FLASH_AR寄存器选择要擦除的页

l  设置FLASH_CR寄存器的STRT位为’1’

l  等待BSY位变为’0’

l  读出被擦除的页并做验证

软件设计:

#include "Flash.h"
u32 StartAddr = 0x0801F800;  //要写入Flash的数据的首地址--FLASH起始地址
u32 EndAddr  = 0x0801FFFF;  //要写入Flash的数据的末地址--FLASH结束地址
u32 FlashAddress=0x00;//Flash的内部地址	 
vu32 NbrOfPage = 0x00; //要擦除的页面数量
u32 data = 0;
//u32 *p=(u32 *)0x08008000; //定义指针指向要传送的数据的地址
volatile FLASH_Status FLASHStatus;
volatile TestStatus MemoryProgramStatus;
ErrorStatus HSEStartUpStatus;

/*******************************************************************************
* Function Name  : Writeflash
* Description    : 写函数 把数据从CPU写到FLASH中
*                
* Input          : u8 Erasenumber,u32 *Data,输入要擦除的页面和要写入的数据的地址
* Output         : None
* Return         : None
*******************************************************************************/
void Writeflash(u8 Erasenumber ,u32 *p,u8 start,u8 end)
{
	int i = start;
	FLASHStatus = FLASH_COMPLETE;
   MemoryProgramStatus = PASSED;

    /* Unlock the Flash Program Erase controller */
    FLASH_Unlock();	//FLASH解锁

    /* Clear All pending flags */
    FLASH_ClearFlag(FLASH_FLAG_BSY | FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_PGERR | FLASH_FLAG_WRPRTERR);//清标志位
	
//擦除后写数据		
//*******************************************************************************  
//一次擦除1页
      /* Define the number of page to be erased *///定义要擦出的页面的数量
      NbrOfPage = (EndAddr - StartAddr) / FLASH_PAGE_SIZE;
	 /* Erase the FLASH pages *///页面擦除子程序
      FLASHStatus = FLASH_ErasePage(StartAddr + (FLASH_PAGE_SIZE * NbrOfPage));
	 //写数据
	  FlashAddress = StartAddr+4*start;
	 
      while((FlashAddress < EndAddr) && (FLASHStatus == FLASH_COMPLETE) && i<end)
      {
	     FLASHStatus = FLASH_ProgramWord(FlashAddress, *(p+i));//*p);
		 i++;
	     FlashAddress = FlashAddress + 4;
      }
}

/*******************************************************************************
* Function Name  : Readflash
* Description    : 读数据,从FLASH中读出需要的数据
*                
* Input          : None
* Output         : Data输出要取出的数据
* Return         : None
*******************************************************************************/

void Readflash(u32 *p,u8 start,u8 end) //
{
   	int j = start;
    FlashAddress = StartAddr+4*start;
	//读数据

	while(j<end)
	{
		*(p+j) = *(u32*)(FlashAddress+4*j);
		j++;
	}
}



#ifndef _FLASH_H
#define _FLASH_H
 
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x_flash.h"
/* Exported types ------------------------------------------------------------*/
/* Exported constants --------------------------------------------------------*/
/* Uncomment the line corresponding to the STMicroelectronics evaluation board
   used to run the example */
#if !defined (STM32_DK_128K) &&  !defined (STM32_EK)
 //#define USE_STM3210B_EVAL
 #define STM32_EK
#endif

/* Define the STM32F10x hardware depending on the used evaluation board */
#ifdef STM32_DK_128K
  #define FLASH_PAGE_SIZE    ((u16)0x400) //1024  1K
#elif defined STM32_EK
  #define FLASH_PAGE_SIZE    ((u16)0x800) //2048   2K
#endif /* USE_STM3210B_EVAL */
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
typedef enum {FAILED = 0, PASSED = !FAILED} TestStatus;

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

void Writeflash(u8 Erasenumber ,u32 *p,u8 start,u8 end);
void Readflash(u32 *p,u8 start,u8 end) ;
/* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
/* Exported functions ------------------------------------------------------- */

#endif /* __PLATFORM_CONFIG_H */



Writeflash(0,Var_Compensate,0,6);
Readflash(Var_Compensate,0,6)




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