STM32学习笔记 | 片内FLASH读写失败问题分析 FLASH,指Flash Memory,是一种非易失性存储器(闪存),掉电能正常保存数据。 STM32的存储器通常包含内部SRAM、内部FLASH,部分系列还包含EEPROM。其中FLASH通常用于存储代码或数据,可被读写访问。 6 t8 r+ t: l: W* c. C4 R8 Y STM32 FLASH 基础内容 5 R: l( C# m. ^( I STM32的FLASH组织结构,可能因不同系列、型号略有不同。比如大家熟悉的STM32F1中小容量一页大小只有1K,而F1大容量一页有2K。 还比如有些系列以扇区为最小单元,有的扇区最小16K,有的128K不等。 本文主要结合F4系列来描述关于FLASH的相关内容。 2 |; T. h7 v' p 1.Flash 结构 通常Flash包含几大块,这里以F40x为例: ※ 主存储器:用来存放用户代码或数据。 ※ 系统存储器:用来存放出厂程序,一般是启动程序代码。 ※ OTP 区域:一小段一次性可编程区域,供用户存放特定的数据。 ※ 选项字节:存放与芯片资源或属性相关的配置信息。 2.Flash 常规操作 Flash 读、写(编程)、擦除: ※ 128 位宽数据读取 ※ 字节、半字、字和双字数据写入 ※ 扇区擦除与全部擦除 (提示:不同系列可能存在差异,比如还有字节读取,页擦除等) Flash 读、写保护:通过配置选项字节实现。 4 H! c6 \* _1 b4 N. Z F3 P 3.Flash 容量 A* z, T9 D. h6 H9 S0 T STM32的Flash容量出厂已经决定,可根据型号得知容量大小。 4.存储器端格式 目前STM32存储器组织结构默认为小端格式:数据的低字节保存在内存的低地址。 更多内容请查阅芯片对应的参考手册。 - ]' e) Z5 X( n2 @ C- m2 X8 d: ^ FLASH 选项字节 T C! Q5 j7 M- d+ E+ [ STM32内部Flash具有读写保护功能,想要对Flash进行读写操作,首先要去除读写保护,读写保护通过配置选项字节完成。 配置选项字节,常见两种方式:1.软件编码;2.编程工具; 6 L; K8 V; V/ U0 u! |2 l+ P7 h 1.软件编码 4 g9 V3 S7 A# ? 比如STM32F4系列标准外设库库提供函数:
软件编码通过调用这些函数接口就可以配置选项字节。 2.编程工具 比如STM32CubeProg编程工具: 配置STM32选项字节,还可通过ST-LINKUtility、STVP等类似工具进行配置。 提示:不同型号的STM32选项字节可能略有差异。 FLASH 读写擦除操作 * U5 D- a& Y. B+ o* g STM32内部Flash和其他外部Flash类似,支持读、写、擦除等常规操作。对内部Flash操作之前通常需要解锁、去保护等操作。 比如: / B7 S4 C, c; k% J. l
1.读数据 读取内部Flash数据通常有两种方式: ※ 通过程序(编码)读取 ※ 通过外部(编程)工具读取 程序(编码)读取:
外部编程工具读取: 读取前提:没有读保护,设置好读取地址,长度、数据宽度等。 2.写数据 + H* x- w- C+ ] 往STM32内部Flash写数据和读数据类似,但写数据地址不能有数据,也就是写之前要擦除数据。 所以,相对读数据,通常写之前需要一些额外操作,比如:
通过工具写数据,就是我们量产时说的下载数据,正式一点说法叫编程。 $ _/ R4 w1 ^- {* N( F. m( | 3.擦除数据 擦除数据通常分擦除页、扇区、整块,擦除时间也因型号不同、速度不同有差异。 提示:该部分内容建议参考官方提供的Demo(标准外设库和HAL都有基本例程) FLASH 常见问题 . J3 u; B1 W! |* v STM32内部Flash主要用途是存储程序代码和数据。操作内部Flash要慎重,一旦操作不当就有可能会破坏整个程序。 4 P2 |& m" ]7 q; w/ P. ~! [ 问题一:编程(写数据)地址非对齐 写数据时,我们要指定写入的地址,如果写入地址为非对齐,则会出现编程对齐错误。 比如:遵循32位(4字节)地址对齐,你的地址只能是4的倍数。0x08001000正确,0x08001001错误。 提示:不同型号对齐宽度可能不同,有的32位、有的128位等。 解决办法:通过“取余”判断地址。 问题二:编程地址数据未擦除 写数据之前需要擦除对应地址数据才能正常写入,否则会出现失败。 我们擦除数据通常是页,或扇区,写入某个地址数据,就可能影响其他地址的数据,如果直接覆盖就会出现问题。 解决办法:通常的做法是读出整页(或扇区)数据并缓存,再擦除整页,再写入。 问题三:擦除时读取数据 STM32内部Flash在进行写或擦除操作时,总线处于阻塞状态,此时读取Flash数据就会出现失败。【双BANK模式除外】 解决办法:通过标志判断写/擦除操作是否完成。 问题四:电压不稳定写入失败 处于外界干扰较大的环境,供电就有暂降的可能,而对STM32内部Flash进行操作时,如果低于特定电压就会出现编程失败。 操作Flash的最低电压既与工作频率有关,也与STM32型号有关(具体需要看数据手册)。 解决办法:通过完善硬件电路保证电压稳定。电源电压不够或不稳导致隐患往往不易觉察!! 复盘一下 ▼FLASH 基础内容:结构、常规操作、容量、大小端格式; ▼FLASH 选项字节:通过软件编码和编程工具配置; ▼FLASH 读写擦除操作:常规程序读写操作、工具的读写操作; ▼FLASH 常见问题:编程地址非对齐、数据未擦除、擦除同时读取数据、电压不稳定写入失败。 , h; p: o& W& Y2 c' E 文章出处: STM32 |
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