1、什么是Flash
FLASH闪存是属于内存器件的一种，其存储特性相当于硬盘，下图就能看出Flash扇区就等于电脑硬盘分区，但是对Flash进行写数据时必须先进行扇区擦除，然后才能再写入，否则会写入失败，MCU的Flash大小可参考数据手册
3 @# W, Y+ _& E: Y7 X


2、闪存模块存储器组织
$ t% [! b. B' Q7 ^此为STM32F407ZGT6的FLASH大小为1024K


. I3 M- k4 a( t: |/ z5 A3 I# t
' Y; i, [) {4 N8 t不同容量的STM32F4，拥有的扇区数不一样，比如我们的STM32F407ZGT6，则拥有全部12个扇区。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。
! L; ?* N+ X1 A6 i8 {; m  @8 W+ {
STM32F40x的闪存模块由：主存储器、系统存储器、OPT区域和选项字节等4部分组成：
6 j' u! [, K0 I% Q
# W' h$ g( ~" w+ l+ w3 ^# k2.1、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）。分为12个扇区，前4个扇区为16KB大小，然后扇区4是64KB大小，扇区5~11是128K大小。

2.2、系统存储器
主要用来存放STM32F4的bootloader代码，此代码是出厂的时候就固化在STM32F4里面了，专门来给主存储器下载代码的。当B0接V3.3，B1接GND的时候，从该存储器启动（即进入串口下载模式）。

2.3、OTP区域
即一次性可编程区域，共528字节，被分成两个部分，前面512字节（32字节为1块，分成16块），可以用来存储一些用户数据（一次性的，写完一次，永远不可以擦除！！），后面16字节，用于锁定对应块。
! y. {" x4 Q3 V. r& P
/ _1 L% y7 G( D' @5 g6 j2.4、选项字节
  S' P& D$ \: ]; q8 \用于配置读保护、BOR级别、软件/硬件看门狗以及器件处于待机或停止模式下的复位。
) {% F& q$ h) E9 C$ l, p: J
3、STM32F4的闪存6个32位寄存器控制
7 }- H5 }6 z- `' N0 Y  y) R①访问控制寄存器(FLASH_ACR)

$ K7 @  u0 d# u6 B②密钥寄存器(FLASH_KEYR)

: K7 }* k1 i: o& [         其中FPEC 密钥总共有2个键值：



9 V1 @) B6 i& X- c& k③选项秘钥寄存器(FLASH_OPTKEYR)
, D% k5 {6 d  s8 V
# ^/ x; e9 x% a  M9 p0 l④状态寄存器(FLASH_SR)
: R8 e7 O" g* [# \" ^  H. d
⑤控制寄存器(FLASH_CR)
. X( {  R& Q* C$ j( P) ^
2 y6 X8 }" v* x- a+ V+ {1 r) z⑥选项控制寄存器(FLASH_OPTCR)

9 p: K) B/ y! [0 K  q! q: I相关寄存器的操作可参考《STM32F4xx中文参考手册》的第3.8小节
! l, r" x) C0 W$ z& E* E
. z0 t/ ^0 U5 f0 X% [8 y" U7 W! l8 V4、Flash等待周期与CPU时钟频率间的关系
为了准确读取 Flash 数据，必须根据 CPU 时钟 (HCLK) 频率和器件电源电压在 Flash 存取控制寄存器 (FLASH_ACR) 中正确地设置等待周期数 (LATENCY)。当电源电压低于2.1V 时，必须关闭预取缓冲器。



我们供电电压一般是3.3V，所以，在我们设置168Mhz频率作为CPU时钟之前，必须先设置LATENCY为5，否则FLASH读写可能出错，导致死机。
% V: ~" z, h, [' Y# W' Z5 N" }7 c2 s
" ]( `: f/ L$ f0 w5、FLASH的操作介绍
( v' t; D& q& h4 J5.1、读
STM23F4的FLASH读取是很简单的。例如，我们要从地址addr，读取一个字（字节为8位，半字为16位，字为32位），可以通过如下的语句读取：
* E  {0 G  u) R
) P8 S) _0 A5 h9 Y  ?- O                                                                                        data=*(vu32*)addr;
' B- E. y: ^  t$ q, l6 |
. ?( M. \% S7 A# g3 I5 q将addr强制转换为vu32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vu32改vu16，即可读取指定地址的一个半字。
9 c+ j  H8 ?4 u7 [
; f. `+ v3 U, O, m: v" x5.2、写
$ ~7 h# w" W: Q* k在对 STM32F4的Flash执行写入或擦除操作期间，任何读取Flash的尝试都会导致总线阻塞。只有在完成编程操作后，才能正确处理读操作。这意味着，写/擦除操作进行期间不能从Flash中执行代码或数据获取操作。
9 d' p' @: Z$ `6 H
4 B5 i. L5 [7 Z0 U) U注意：
3 T3 _4 m2 z" g$ M8 h
编程前，要确保要写如地址的FLASH已经擦除。
要先解锁（否则不能操作FLASH_CR）。
编程操作对OPT区域也有效，方法一模一样。
5.3、闪存擦除
我们在STM32F4的FLASH编程的时候，先判断首地址是否被擦除了，STM32F4的闪存擦除分为两种：扇区擦除整片擦除。
2 r* ]" }; p, e+ K
5.3.1、扇区擦除步骤
①检查FLASH_CR的LOCK是否解锁，如果没有则先解锁

②检查FLASH_SR寄存器中的BSY 位，确保当前未执行任何FLASH操作
5 g" Q& {' ~$ S9 N9 A
③将FLASH_CR控制寄存器的SER位置1，并从主存储块的12个扇区中选择要擦除的扇区 (SNB)

④将FLASH_CR寄存器中的STRT位置1，触发擦除操作
2 h3 E: }, K2 T
. }' ]- L% ?  G. j⑤等待BSY位清零
- `& S2 {! [* H+ o, ]# C* b6 a
经过以上五步，就可以擦除某个扇区。
7 w$ z* U# }, z
5.3.2、批量/整片擦除步骤
7 Y/ u2 x1 P/ D: P9 F5 E①检查FLASH_SR寄存器中的BSY 位，确保当前未执行任何FLASH操作

9 }" J& A6 F* A- Q# C3 m. d+ W. V②在FLASH_CR寄存器中，将MER位置1 (STM32F407xx/405xx/43xxx)
/ o( q7 [9 R2 K: A2 t; d9 X
③将FLASH_CR寄存器中的STRT位置1，触发擦除操作

④等待BSY位清零

经过以上四步，就可以批量擦除扇区。扇区擦除功能可以看《STM32F4xx中文参考手册》第3.5小节。
6 H: E; O; B+ K* \) M2 J
7 ^, z& _2 q/ k9 H% F6、STM32F4的标准编程步骤
①检查FLASH_SR中的BSY位，确保当前未执行任何FLASH操作。
1 Z" A# p- n; C
6 T/ J% a1 j% \6 e3 ^" [②将FLASH_CR寄存器中的PG位置1，激活FLASH编程。

5 D# @+ j& e+ B1 y" Q③针对所需存储器地址（主存储器块或OTP区域内）执行数据写入操作：
" g& N. G( i5 [. `5 Q
        —并行位数为x8时按字节写入（PSIZE=00）
" `7 K7 `& `# r0 m) b+ C
        —并行位数为x16时按半字写入（PSIZE=01）
% S9 }' |- p5 f8 d1 n, d/ |7 e
        —并行位数为x32时按字写入（PSIZE=02）

         —并行位数为x64时按双字写入（PSIZE=03）
' l$ j. i, c0 ~
! s* }" O( w2 W! K④等待BSY位清零，完成一次编程。
" M1 n: c0 z6 ]" Y# _, h
按以上四步操作，就可以完成一次FLASH编程。不过有几点要注意：

4 e0 O& b3 Z) g5 k1、编程前，要确保要写如地址的FLASH已经擦除

* A6 m2 W5 i$ h: a/ ~4 o4 l2、要先解锁（否则不能操作FLASH_CR）

3、编程操作对OPT区域也有效，方法一模一样

! b+ x- Y6 u& O; d3 w4、Flash写数据时会把整个扇区擦除掉，所以原来的数据得不到保存，如果想要保存数据，需要分配一个扇区大小的内存去存储原来的数据，占用内存太大，不像SPI的W25Qxx那么方便

% \+ s" W, ?8 `* W: ]7、代码的编写实现
flash.c：
* K% k" J6 K+ \7 ?! S
, I, h5 B# k; U6 k

1. #include "stmflash.h"
   ; u% d/ v8 s  e0 q% @
2. #include "delay.h"
   0 i7 {" {% `' y2 `3 s- B% D! K
3. 
   
4. 
   ) h9 k0 J" t; L0 @# R
5. //读取指定地址的半字(16位数据)
   
6. //faddr:读地址
   
7. //返回值:对应数据.
   6 Z8 ?1 g, G/ a
8. u32 STMFLASH_ReadWord(u32 faddr)
   
9. {
   , N; ~$ e" C; ?  w% F8 {
10.         return *(vu32*)faddr;
    . f; E" p1 M6 f' B# H5 t
11. }
    : T. M2 C1 n* ~) ~0 N% Q2 E" q
12. 
    
13. //获取某个地址所在的flash扇区
    , _- s* s9 s- o% A9 t; _5 N2 o
14. //addr:flash地址
    + T) b, K, F  B% {2 A$ ?
15. //返回值:0~11,即addr所在的扇区
    
16. uint16_t STMFLASH_GetFlashSector(u32 addr)
    
17. {
    & p8 Q* K; R' ^( U) p4 ~
18.         if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_1)return FLASH_Sector_0;
    
19.         else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_2)return FLASH_Sector_1;
    
20.         else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_3)return FLASH_Sector_2;
    3 B; M  F  |% t; A# ~5 X# z
21.         else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_4)return FLASH_Sector_3;
    
22.         else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_5)return FLASH_Sector_4;
    + a- H2 H2 U9 W! r" R8 |" p
23.         else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_6)return FLASH_Sector_5;
    
24.         else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_7)return FLASH_Sector_6;
    2 }/ U# s% n4 H4 v) u0 h
25.         else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_8)return FLASH_Sector_7;
    . w0 m1 P3 J3 ^$ v. L( l1 R
26.         else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_9)return FLASH_Sector_8;
    % t6 m/ j) k! I5 o7 Q5 ]
27.         else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_10)return FLASH_Sector_9;
    
28.         else if(addr<ADDR_FLASH_SECTOR_11)return FLASH_Sector_10;
    $ ?& N# z1 y7 R9 b# ?0 R, e9 a
29.         return FLASH_Sector_11;        
    
30. }
    4 e( \) J/ v0 @. h
31. 
    6 j& Z6 M9 ]3 P- Q) K
32. //从指定地址开始写入指定长度的数据
    0 X( c5 ~& p. [# V
33. //特别注意:因为STM32F4的扇区实在太大,没办法本地保存扇区数据,所以本函数
    
34. //         写地址如果非0XFF,那么会先擦除整个扇区且不保存扇区数据.所以
    , v5 b: v# a, h) Y8 r: W  `
35. //         写非0XFF的地址,将导致整个扇区数据丢失.建议写之前确保扇区里
    ) _+ o0 R4 o; o+ X3 X0 P
36. //         没有重要数据,最好是整个扇区先擦除了,然后慢慢往后写.
    - e7 e4 f& E7 @5 O! Q, B
37. //该函数对OTP区域也有效!可以用来写OTP区!
    
38. //OTP区域地址范围:0X1FFF7800~0X1FFF7A0F
    - T2 _) o$ L$ _6 U7 _
39. //WriteAddr:起始地址(此地址必须为4的倍数!!)
    % Z1 V5 w( c& F$ M1 M2 b, b
40. //pBuffer:数据指针
    
41. //NumToWrite:字(32位)数(就是要写入的32位数据的个数.)
    
42. void STMFLASH_Write(u32 WriteAddr,u32 *pBuffer,u32 NumToWrite)        
    ' q7 n* F* E& q  f
43. {
    5 h1 c$ \- B9 U+ I$ @
44.   FLASH_Status status = FLASH_COMPLETE;
    
45.         u32 addrx=0;
    , m0 S7 f' ?9 d2 Z
46.         u32 endaddr=0;        
    
47.   if(WriteAddr<STM32_FLASH_BASE||WriteAddr%4)return;        //非法地址
    9 S# t" j% i4 u" m: t
48.         FLASH_Unlock();                                                                        //解锁 ①
    
49.   FLASH_DataCacheCmd(DISABLE);//FLASH擦除期间,必须禁止数据缓存
    
50.                  
    % b. ?" p2 t; _8 l0 i) H* [
51.         addrx=WriteAddr;                                //写入的起始地址
    
52.         endaddr=WriteAddr+NumToWrite*4;        //写入的结束地址
    # X0 C) j' G/ w; s0 c1 |" a! z
53.         if(addrx<0X1FFF0000)                        //只有主存储区,才需要执行擦除操作!!
    
54.         {
    + A7 `/ f; ~( z) }" C
55.                 while(addrx<endaddr)                //扫清一切障碍.(对非FFFFFFFF的地方,先擦除)
    
56.                 {
    9 c7 n/ R% U1 R! \  ?+ \' \
57.                         if(STMFLASH_ReadWord(addrx)!=0XFFFFFFFF)//有非0XFFFFFFFF的地方,要擦除这个扇区 ③
    
58.                         {   
    
59.                                 status=FLASH_EraseSector(STMFLASH_GetFlashSector(addrx),VoltageRange_3);//VCC=2.7~3.6V之间!!
    
60.                                 if(status!=FLASH_COMPLETE)break;        //发生错误了
    ( P9 V  H; }8 v& S) L
61.                         }else addrx+=4;
    
62.                 }
    ' G0 ], E/ D8 ~1 m
63.         }
    
64.         if(status==FLASH_COMPLETE)
    
65.         {
    
66.                 while(WriteAddr<endaddr)//写数据
    2 Z) _* o" E9 ]- O
67.                 {
    ) \- ^/ t9 d. S# W; o' R4 ^2 u
68.                         if(FLASH_ProgramWord(WriteAddr,*pBuffer)!=FLASH_COMPLETE)//写入数据④
    
69.                         {
    
70.                                 break;        //写入异常
    ( s+ z' O- u; _  ~4 d  j
71.                         }
    
72.                         WriteAddr+=4;
    
73.                         pBuffer++;
    
74.                 }
    
75.         }
    . I' U6 A) z  L) U- |" D
76.   FLASH_DataCacheCmd(ENABLE);        //FLASH擦除结束,开启数据缓存
    
77.         FLASH_Lock();//上锁 ⑤
    
78. }
    ( Q9 [5 f. a/ i$ V! v& i% c
79. 
    8 i% ]" S' T+ U3 V) s* K# T
80. //从指定地址开始读出指定长度的数据
    0 l2 Q6 M% R$ i
81. //ReadAddr:起始地址
    
82. //pBuffer:数据指针
    
83. //NumToRead:字(4位)数
    
84. void STMFLASH_Read(u32 ReadAddr,u32 *pBuffer,u32 NumToRead)           
      i- \" H! `9 B8 V
85. {
    1 s5 \- Z6 F/ [7 m5 X
86.         u32 i;
    
87.         for(i=0;i<NumToRead;i++)
    9 d" _1 w5 Q/ |/ ~! L, n- I) ~
88.         {
    
89.                 pBuffer<i>=STMFLASH_ReadWord(ReadAddr);//读取4个字节.
    ' I2 ~8 u/ y. O* @
90.                 ReadAddr+=4;//偏移4个字节.        
    9 O2 k2 M- z1 e1 z& y6 L2 Z0 P5 ?
91.         }
    
92. }</i>

复制代码

flash.h
/ S2 M; F" @  y( S  K% [
+ z. j, j9 S: j4 L) G5 m/ Z7 H

1. <i>#ifndef __STMFLASH_H__</i>
   , e( L! L  O7 E9 @# L' R5 u8 m
2. <i>#define __STMFLASH_H__</i>
   2 c. e0 w& Y: X' y
3. <i>#include "sys.h"   </i>
   
4. 
   
5. <i>//FLASH起始地址</i>
   
6. <i>#define STM32_FLASH_BASE 0x08000000         //STM32 FLASH的起始地址</i>
   1 y1 c# `& g+ E
7. 
   
8. <i>//FLASH 扇区的起始地址</i>
   
9. <i>#define ADDR_FLASH_SECTOR_0     ((u32)0x08000000)         //扇区0起始地址, 16 Kbytes  </i>
   
10. <i>#define ADDR_FLASH_SECTOR_1     ((u32)0x08004000)         //扇区1起始地址, 16 Kbytes  </i>
    6 }; x4 g  c! e% M) V: }* W
11. <i>#define ADDR_FLASH_SECTOR_2     ((u32)0x08008000)         //扇区2起始地址, 16 Kbytes  </i>
    7 i: P6 b0 _: @% i1 k: W/ w) e
12. <i>#define ADDR_FLASH_SECTOR_3     ((u32)0x0800C000)         //扇区3起始地址, 16 Kbytes  </i>
    4 q, L, s" K# }4 e+ ~
13. <i>#define ADDR_FLASH_SECTOR_4     ((u32)0x08010000)         //扇区4起始地址, 64 Kbytes  </i>
    9 S/ v4 M6 P; Z- C+ X9 e8 w: t* \' m
14. <i>#define ADDR_FLASH_SECTOR_5     ((u32)0x08020000)         //扇区5起始地址, 128 Kbytes  </i>
    
15. <i>#define ADDR_FLASH_SECTOR_6     ((u32)0x08040000)         //扇区6起始地址, 128 Kbytes  </i>
    
16. <i>#define ADDR_FLASH_SECTOR_7     ((u32)0x08060000)         //扇区7起始地址, 128 Kbytes  </i>
    
17. <i>#define ADDR_FLASH_SECTOR_8     ((u32)0x08080000)         //扇区8起始地址, 128 Kbytes  </i>
    
18. <i>#define ADDR_FLASH_SECTOR_9     ((u32)0x080A0000)         //扇区9起始地址, 128 Kbytes  </i>
    . U3 T7 \3 ]4 I% {0 ]( q
19. <i>#define ADDR_FLASH_SECTOR_10    ((u32)0x080C0000)         //扇区10起始地址,128 Kbytes  </i>
    9 w; j9 M6 J1 S9 z! t
20. <i>#define ADDR_FLASH_SECTOR_11    ((u32)0x080E0000)         //扇区11起始地址,128 Kbytes  </i>
    
21. 
    , `3 i, u- H' \$ G4 H. u
22. <i>u32 STMFLASH_ReadWord(u32 faddr);                          //读出字  </i>
    
23. <i>void STMFLASH_Write(u32 WriteAddr,u32 *pBuffer,u32 NumToWrite);                //从指定地址开始写入指定长度的数据</i>
    + S' c8 j* Q& d# p
24. <i>void STMFLASH_Read(u32 ReadAddr,u32 *pBuffer,u32 NumToRead);                   //从指定地址开始读出指定长度的数据</i>
    8 h" F+ V7 ]7 K" L- c  f: U
25. <i>                                                   </i>
      K0 e% [& k2 ]" E* Z) p
26. <i>#endif</i>
    
27. 
    # [' w) q  G+ [5 t3 m- g7 q% F
28. 
    , J7 v% ?' i, k

复制代码

5 C+ @% p2 k3 t$ ]