前言

本文主要介绍STM32的内部Flash擦除方式和擦除长文件的功能函数怎样编写。并且介绍一些注意事项，如只想擦除当前地址，却发现上下地址都出现了擦除等问题。阅读完本文可以使你能够正常的完成Flash擦除。并对擦除时会影响的地址大小有一个深入的认识，并在对页擦除时，页的起始地址和大小有所了解。

* }5 k3 Y; b, V" x
介绍STM32 FLASH

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。本次实验选用的STM32 开发板是F103ZET6，其 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），大容量产品的闪存模块组织如图 所示：

2 T6 Z' l5 W& |. I9 w

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。
- Q  v( i  F6 U6 H& N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。
  E  W9 X% I% l( [/ Y5 A8 @& F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。
- ^! M8 h" Y2 o( K: ]" z, l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。
7 R2 w; R! M" w+ q4 c) [# X' {' G/ m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。

  q) _# d6 Y# U- J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
1 Z2 z' A' t' {: M# i+ u9 {32 位寄存器，他们分别是：

• FPEC 键寄存器(FLASH_KEYR)
• 选择字节键寄存器(FLASH_OPTKEYR)
• 闪存控制寄存器(FLASH_CR)
• 闪存状态寄存器(FLASH_SR)
• 闪存地址寄存器(FLASH_AR)
• 选择字节寄存器(FLASH_OBR)
• 写保护寄存器(FLASH_WRPR)
  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，只有在写保护被解除后，我们才能操作相关寄存器。
  5 z, M2 D$ |' u: I+ aSTM32 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。
  
  

在我们日常的开发中STM32的Flash擦除最常用的就是页擦除，所以我们在这里着重介绍一下页擦除。
4 ~  S8 r( `- G! |- p8 sSTM32 的页擦除顺序为：

• 检查 FLASH_CR 的 LOCK 是否解锁，如果没有则先解锁
• 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
• 设置 FLASH_CR 寄存器的 PER 位为’1’
• 用 FLASH_AR 寄存器选择要擦除的页
  -设置 FLASH_CR 寄存器的 STRT 位为’1’
• 等待 BSY 位变为’0’
• 读出被擦除的页并做验证
  该寄存器我们本章只用到了它的 LOCK、STRT、PER 和 PG 等 4 个位。
  LOCK 位，该位用于指示 FLASH_CR 寄存器是否被锁住，该位在检测到正确的解锁序列后，硬件将其清零。在一次不成功的解锁操作后，在下次系统复位之前，该位将不再改变。
  STRT 位，该位用于开始一次擦除操作。在该位写入 1 ，将执行一次擦除操作。
  * Z. ]# u) G, o# K; nPER 位，该位用于选择页擦除操作，在页擦除的时候，需要将该位置1。
  PG 位，该位用于选择编程操作，在往 FLASH 写数据的时候，该位需要置1。
  
  , e$ u/ i5 U! F/ S0 f: Y/ N

Flash擦除的标准库函数

• 解锁函数：void FLASH_Unlock(void)；
  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,固件库函数实现很简单：只需要直接调用 FLASH_Unlock();即可。
• 锁定函数：void FLASH_Lock(void)；
  有解锁当然就有上锁，为了保护Flash，读写和擦除全部需要的Flash后需要上锁，只需要调用：FLASH_Lock()；
• 擦除函数
  固件库我们主要使用两个 FLASH 擦除函数：
  FLASH_Status FLASH_ErasePage(uint32_t Page_Address);
  FLASH_Status FLASH_EraseAllPages(void);
  顾名思义，第一个函数是页擦除函数，根据页地址擦除特定的页数据。
  . o$ f: w% C3 b# X, r* L第二个函数是擦除所有的页数据。
• 获取 FLASH 状态
  - ]- [' W: }) S6 y# |主要是用的函数是：FLASH_Status FLASH_GetStatus(void)；
  . p7 y6 r* y" z' [' C0 B* g5 Q返回值是通过枚举类型定义的，分别为：
  FLASH_BUSY = 1,//忙
  ' a2 ^; J( E7 M4 YFLASH_ERROR_PG,//编程错误
  FLASH_ERROR_WRP,//写保护错误
  / p" ~: d( n& [9 nFLASH_COMPLETE,//操作完成
  FLASH_TIMEOUT//操作超时
• 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_Status FLASH_WaitForLastOperation(uint32_t Timeout)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。
  
  

软件设计
: `* X5 ]  y4 @: r直接使用固件库函数擦除当前地址所在的内容

直接使用固件库擦除选定的地址的内容，每次会擦除选定地址的当前页。
注意：这里有一个很容易混淆的点，擦除当前页，并不是擦除从这个地址之后的一页，而是STM32规定的该地址所在的页。不知道的可以看Flash的图，也可以自己计算，其实就是0x0800 0000 每次加2k(中小容量加1K)，比如0x0800 0810，此时就会擦除0x0800 0800-0x0800 0FFF的所有内容，而不是0x0800 0810到0x0800 100F的内容。

1. FLASH_Unlock();  //解锁
   ; a, t) o3 {, s) |  M6 K
2. FLASH_ErasePage(0X08003A98);
   
3. FLASH_Lock();//上锁

复制代码

此语句就可擦除0x0800 3A98所在页的全部内容。
. B5 h: A: a: U  F( e" m& r可能有人疑惑，难道不能擦除单个字节的内容嘛，很遗憾，确实不能，并非是程序的问题，而是硬件设计，就是按页擦除。

擦除对应地址和大小的Flash

我们在开发中，不可能每次都计算用擦除多少页的地址，或者要擦除的范围是多少，这里我们就可以编写一个函数来帮我们实现。

1. void STMFLASH_Erase(u32 EraseAddr,u16 NumToErase)  
   
2. {
   # D; ?% B; N0 b" p1 b. b% ~
3.   u32 secpos;     //扇区地址
   
4.   u16 secoff;     //扇区内偏移地址(16位字计算)
   
5.   u16 secremain; //扇区内剩余地址(16位字计算)     
   
6.    u16 i;   
   % N! `0 m2 z6 J  ]+ _" I. u1 b+ R
7.   u32 offaddr;   //去掉0X08000000后的地址
   
8.   if(EraseAddr<STM32_FLASH_BASE||(EraseAddr>=(STM32_FLASH_BASE+1024*STM32_FLASH_SIZE)))return;//非法地址
   ) a. o- E$ O" A$ c; M+ X4 }: R
9.   FLASH_Unlock();            //解锁
   
10.   offaddr=EraseAddr-STM32_FLASH_BASE;    //实际偏移地址.
    
11.   secpos=offaddr/STM_SECTOR_SIZE;      //扇区地址  0~127 for STM32F103RBT6
    
12.   secoff=(offaddr%STM_SECTOR_SIZE)/2;    //在扇区内的偏移(2个字节为基本单位.)
    
13.   secremain=STM_SECTOR_SIZE/2-secoff;    //扇区剩余空间大小   
    
14.   if(NumToErase<=secremain)
    
15.     secremain=NumToErase;//不大于该扇区范围
    
16.   while(1)
    : `+ R1 {" e# h! `' }
17.   {  FLASH_ErasePage(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE);//擦除这个扇区   
    " j+ X8 X6 M1 r* E
18.     if(NumToErase==secremain)
    0 `: z: U+ c2 j# i1 E4 c3 u0 O
19.       break; //擦除结束了
    3 r9 j# K; }5 K6 c: x0 `
20.     else     //擦除未结束
    
21.     {
    
22.       secpos++;        //扇区地址增1
    ( A6 I2 S6 r, L9 p- e; g6 f# x
23.       secoff=0;        //偏移位置为0   
    ( Y8 ?  F( V, X5 q0 c
24.       EraseAddr+=secremain;  //地址偏移     
    
25.       NumToErase-=secremain;  //字节(16位)数递减
    7 G& B9 F) t! G& [
26.       if(NumToErase>(STM_SECTOR_SIZE/2))
    
27.         secremain=STM_SECTOR_SIZE/2;//下一个扇区还是擦除不完
    ) J0 Z2 T3 y& _2 t
28.       else secremain=NumToErase;//下一个扇区可以擦除完了
    
29.     }   
    $ }% h+ Y% W0 A6 C0 \& D  K
30.   };  
    3 ?4 p3 g5 ~5 v! T5 B5 v
31.   FLASH_Lock();//上锁
    
32. }

复制代码

调用本函数就可以擦除EraseAddr地址开始，NumToErase大小的Flash了。注意NumToErase是16位，也就是半字（两个字节），如果你打算擦除1980字节的程序，NumToErase就应该是990。
$ m  a5 f8 M- v2 a4 v& _/ E6 W9 Q因为函数中已经编写了解锁和上锁，所以就不用在使用时再加了，直接调用STMFLASH_Erase(0X0x0800 0810,2049);
这一句程序可以实现擦除0x0800 0810开始4098字节所在页的内容。
7 b4 |  P. q, H$ z" j# ^1 ^注意，这里的擦除也是所在页，并不是正好擦除该地址后面4098字节的内容。如果我们填入的起始地址不是STM32设定的某页的起始地址，那么擦除的时候，就会也把前面的一部分Flash内容进行擦除，比如STMFLASH_Erase(0X0x0800 0810,2049); 就是擦除了0x0800 0800-0x0800 0FFF（第二页）和0x0800 1000-0x0801 17FF（第三页）的所有内容。
6 s/ {6 `* R: d& ~可以看出来，虽然我们只想擦除0X0x0800 0810后4098个字节的全部内容，但我们不可避免的擦除了4K的全部内容，编写程序时，需要注意。

( T2 S4 L, t1 Z+ X

如何查看Flash的内容

Keil的软件调试中，有专门可以查看所连接的板子的Flash的内容。

首先我们点击调试按钮，如下图

: K8 X" o! K& o* J* M  ?8 a; z, Y& J

。

之后我们在View中找到memory Windows，选择memory1。之后我们就可以看到右下角出现Flash的内容,第一次打开是空白，因为还没有选定地址，会出现下图内容。

我们在地址处填写想查看的地址，比如查看0x0800 3A98，输入完成后点击回车，就会出现Flash地址对应的内容。

转载自：跋扈洋

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