问题：
, k. N9 ^& d* a+ W1 O) T3 G" H该问题客户提出，发生在 STM32F103VDT6 器件上。据其工程师讲述：在其产品设计中，使用了 STM32片上 Flash 模拟了一个 EEPROM 的功能，用于存贮数据。在软件调试时，发现开启此功能，会影响到USART 通信，导致偶尔发生个别数据接收不到的现象。
* f+ ]% I# [6 D! b% J, t( Y调研：
! h, Q6 [8 a2 h检查其软件代码，发现其中对 Flash 上数据的更新操作分为如下几个步骤：
/ @- [/ X* B% L2 F1 S0 S( G0 t" F1. 保存 Flash 页上的数到 RAM 中；
7 k; a* H0 h; X. S3 f2. 擦除 Flash 页；
) G: }. @4 P; O3. 修改 RAM 中的数据；
) u% M/ n& R: \- S  u* S7 @4. 将 RAM 中的数据写回 Flash 页上；
9 o# K$ W- L: R   对照 STM32 的数据手册，查找到相关的数据：
# y3 B7 z0 d" x9 G) Q: m1. 字写入时间 40uS ~ 70uS;
$ P4 l" }2 n: N2 Y! C& `2. 页擦除时间 40mS;
' u4 E2 c3 o% z/ ^, _$ t( a   检查软件代码，找到对 USART 的设置：
/ T; z" ^2 P( l! e" ]: P1. 波特率 115200BPS；
  n! w7 w" O; R# x& G2. 帧格式为 1 个起始位，8 个数据位，2 个停止位；
   检查软件代码，发现其对 USART 的接收数据采用中断的方式进行读取。

. f/ a! W& _3 B* S8 d* x  e 结论：
   通过计算，USART 的每个字节帧的传输时间为：



   该时间大于 Flash 的字写入时间，小于 Flash 的页擦除时间。所以，在 Flash 页擦除期间有可能发生多次字节帧的传输。而在此其间，由于 Flash 接口不可用，CPU 不能取指令，导致中断得不到及时响应，从而发生接收到的数据未及时读走而被覆盖的现象。
( Y2 h3 ~2 D* q, m( p- Q$ h
   处理：
# g* `4 x4 p. n6 E   在内存中建立循环缓冲区，开启 DMA 通道。一旦 USART 有数据接收到，由 DMA 负责将其传输至循环缓冲区中。软件定期检测循环缓冲区中是否有接收到的数据，如果有则加以处理。

4 h! L8 n1 `5 o7 @! o   建议：
/ F0 q- e  ]6 H& }9 l+ w   在只有一个 Flash 模块的 STM32 中，对 Flash 接口的使用具有独占性。该接口不能同时进行多个操作，比如，在写操作的同时进行读取操作，或在擦除操作的同时进行读取操作，既便读、写操作的地址不同，或者所读数据不在被擦除的页上。因此，当程序运行在 Flash 上情况下，在对 Flash 进行写入、擦除操作时，往往会因为 CPU 取不到指令而造成程序执行的停顿。这一现象会引发系统对外部事件响应上的不及时，必须采取相应的措施加以避免。通常，对于通信接收数据这类事件，可以使用DMA 进行辅助，避免数据被覆盖。对于外部中断、定时事件等必须要软件及时响应的事件来说，可以将中断向量表转移到 RAM 中，同时将中断服务程存放在 RAM 中执行。CPU 的 VTOR 寄存器用来存放中断向量表的偏移地址，修改该寄存器的值，可以改变中断向量表在内存空间中存放的地址，详见Cortex-M3 的技术参考手册。在 IAR 开发工具下，定义一个在 RAM 中执行的函数，可以使用其扩展关键字__ramfunc，举例如下：

8 h$ y& }8 \% C8 T8 W$ n/ j
! e  u! D% g( R0 @' \8 S
   在 Keil RMDK 中，可以将相关的中断服务程序单独放在一个“.c”文件中，然后通过修改 scatter 文件来实现 RAM 中执行，例如中断服务程序放在“exti9.c”中：

# h6 R, q$ B4 ~4 p8 P0 n; U

   再从另一个方面考虑该问题，导致程序发生执行停顿的一个关键原因是对 Flash 进行了写或者擦除操作。如果在排除这一原因，也就不会发生程序执行停顿了。所以，要解决这一问题，可以将数据暂存在 RAM 当中，而不是每次修改后都立刻更新 Flash。可以利用 STM32 的 PVD 功能监控电源电压，发现有掉电倾向立刻启动写 Flash 操作，将 RAM 中暂存的数据写到 Flash 中。这样，在整个 STM32 运行期间，只有到了最后时刻才对 Flash 进行了写操作，而这时也不需要再响应什么事件了（也没时间响应了）。这是一个不错的思路，然而很多细节需要仔细斟酌。首先，为了节约这最后时刻的每一个微秒的时间，Flash 页面的擦除操作是要提前完成的。将这一操作放在 STM32 开始监控各种事以后自然不妥，因为这同样会造成对事件响应不及时。看来，最佳时间段只有系统初始化阶段了。其次，在擦除 Flash 期间发生掉电要如何处置？这时，备份在 RAM 中的数据会来不及写回 Flash 而丢失。为了避免这一情况的发生，可以使用双页交替存贮的方式（传说中的乒乓操作）保存数据。两个 Flash页上分别存有两个版本的数据，一新一旧，并在最后附有版本号及校验和。系统初始化时，选择的旧版本页面或无效页面进行擦除。这样，既便此时发生掉电，也无须向 Flash 写回备份数据，因为最新数据仍在 Flash 中。而每次向 Flash 更新数据时，都以更新的版本号进行标注，原来的新本数据自然的变成了旧版本。再次，为了尽量延长最后的可用于写 Flash 的时间，尽量降低系统功耗是非常有必要的。关掉 PLL，接直使用 OSC 送来的时钟作为系统时钟，可以明显的降低功耗。关掉所有外设的时钟可以进一步降低系统的功耗。根据片外电路的特性，调整 I/O 的输出状还能进一步降低系统功耗……

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