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。

今天是第5篇分享，《STM32学习笔记》之片内FLASH读写失败问题分析。

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。

: |8 [8 {- ?& g

STM32 FLASH 基础内容

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。

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。

1 D0 v. g* c! J( ~: Y

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。

, Y, i9 P2 q$ O) A$ m. v( z

3.Flash 容量

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

1 L4 i- v0 D+ Y

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。

FLASH 选项字节

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；

7 U$ v4 Y, F; d1 V* F

1.软件编码

4 N0 {; D& `+ n- B6 j& z* C

比如STM32F4系列标准外设库库提供函数：

; a+ i) ~0 C' t5 f  h

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：

' {3 M. L$ w3 b+ q  x

配置STM32选项字节，还可通过ST-LINKUtility、STVP等类似工具进行配置。

$ P% ~: S1 W" ~3 A+ C

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

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：

6 t+ M# u  g" z* s

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：

  |6 C: R, g& h0 H3 p: Q. m

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。

/ c% u6 W7 v4 X0 i1 Z/ p& |) }( y

( B7 D# t7 t, A

2.写数据

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。

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）

. v( p. a! x! t( y

FLASH 常见问题

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。

问题一：编程（写数据）地址非对齐

; ~& d5 q9 g- t  @- `

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。

( G5 Q# t" z0 N2 s* U2 d4 {6 S

问题三：擦除时读取数据

0 p) a& q! d6 x. Q+ `: B

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

" ~( s2 }  h. @: {

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！！