FLASH闪存

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1.FLASH简介

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  • 读写flash的用途

利用程序存储器的剩余空间来保存掉电不丢失的用户数据
通过在程序中编程(IAP),实现程序的自我更新

  • 在线编程( ICP):

这个JTAG SWD就是仿真器下载程序,每次下载都是把整个程序完全更新掉,那系统加载程序就是系统存储器的BOOTLOADER,也就是串口下载,串口下载也是更新整个程序,这就是我们一直在用的ICP下载方式。

  • 在程序中编程( IAP),它可以使用微控制器支持的任意一种通信接口下载程序

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2.闪存模块组织

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C8T6的闪存为64K属于中容量产品

  • 模块组织的分为3个部分
    • 第一个是主存储器,也是程序存储器,用来存放程序代码的,这是最主要也是容量最大的一块。
    • 第二个是信息块,里面又可以分为启动程序代码用户选择字节,其中启动程序代码就是系统存储器,存放的是原厂写入BOOTLOADER用于串口下载。
    • 第三块是闪存存储器接口寄存器,这一块的存储器实际上并不属于闪存,地址都是40开头的,说明这个存储器接口寄存器就是一个普通的外设,和之前讲的GPIO定时器、串口等等都是一个性质的东西,这些存储器它们的存储介质也都是SRAM。 是用来控制主存储器和信息块的。
  • 对于主存储器,这里对它进行了分页,分页是为了更好的管理闪存,擦除和写保护都是以页为单位的。这点和之前W25Q64芯片的闪存一样,写入前必须擦除,擦除必须以最小单位进行,擦除后数据位全变为1,数据只能1写0,不能0写1,擦除和写入之后都需要等待忙,这些都是一样的。

3.FLASH基本接狗

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  • 整个闪存分为程序存储器、系统存储器和选项字节三部分,这里程序存储器为以C8T6为例,它是64K的,所以总共只有64页,最后一页的起始地址是0800FC00。

左边这里是闪存存储器接口,然后闪存存储器接口,可以对程序存储器进行擦除和编程,也可以对选项字节进行擦除和编程,系统存储器是不能擦除和编程的。

这个选项字节里面有很大一部分配置位,其实是配置主程序存储器的读写保护的,所以右边画的写入选项字节,可以配置程序存储器的读写保护。

4.操作FPEC,进行编程

1.FLASH解锁

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  • 首先第一步是flash解锁,这个flash操作之前需要解锁,目的都是为了防止误操作,是通过在键寄存器写入指定的键值来实现,使用键寄存容器的好处就是更能防止误操作,每一个指令必须输密码才能完成,叫密钥寄存器。

首先FPEC共有三个键值,也就是三把开锁的钥匙,RDPRT键是解除读保护的密钥,值是0XA5这些值呢,实际上是随便定义的,只要你定义的不是很简单就行。 在FLASH_KEYR键寄存器中,先写入KEY1,再写入KEY2解锁,这个锁是KEYR寄存器,所以这个有两道锁,解锁的话,要先用K1钥匙解,再用K2钥匙解,最终才能解锁成功,所以非人为情况下基本不可能解锁

2.使用指针访问寄存器

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其中读取可以直接读,写入需要解锁,并且执行后面的流程。 第一步,读取给定存储器器的地址,比如0x08000000例,读取这个地址下的数据。

第二步,在地址前面加上强制类型转换,转换成uint16_t * 。__IO 在stm32库函数中,这是宏定义。 #define __IO volatile,这个宏定义对应C语言关键字, volatile。在uint16_t *数据类型前加volatile,起一个保障作用,目的是,防止编译器优化。

第三步,使用*号,指针取内容,把这个指针指向的存储器取出来了,这个值就是指定存储器的值,取出来可以把它赋值给自定义变量Data,这样就完成指定地址读的任务。

3.程序存储器全擦除

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第一步是读取lock位,看一下芯片锁没锁,如果lock位=1锁住了,就执行解锁过程,解锁过程就是:在KEYR寄存器先写入KEY1,再写入KEY2;如果lock位=0当前没锁住,就不用解锁了。这是流程图里给的解锁步骤,如果锁住了就解锁,如果没锁住就不用解锁。但是在库函数中并没有这个判断,库函数是直接执行解锁过程,管你锁没锁都执行解锁。

第二步,然后继续解锁之后,首先置控制寄存器里的MER(Mass Erase)位为1,然后再置STRT(Start)位为1,其中STRT为1是触发条件,STRT为1之后芯片开始干活,然后现在看到MER位是1,它就知道接下来要干的活就是全擦除,这样内部电路就会自动执行全擦除的过程。

第三步,然后继续擦除,擦除过程开始后,程序要执行等待,判断状态寄存器的BSY(Busy)位是否为1,BSY位表示芯片是否处于忙状态,BSY位为1表示芯片忙,所以这里如果判断BSY位等于1,就跳转回来继续循环判断,直到BSY位=0跳出循环。

第四步:读出并验证所有页的数据,这个是测试程序才要做的,如要全读出来验证一下,这个工作量太大了,所以这里的最后一步就不管了,正常情况下全删除完成了,我们默认就成功了,这是全擦除的流程。

4.程序存储器页擦除

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与上一步区别是:在置FLASH——CR的STRAT为前需要指定要擦除的页

5.程序存储器写入

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在STM32中有几个术语,字、半字和字节,其中字word就是32位数据,半字half word就是16位数据,字节byte就是8位数据。那这里只能以半字写入,意思就是只能以16位的形式写入,一次性,写入两个字节,如果你要写入32位,就分两次完成。

如果你只要写入8位,比较麻烦了,如果你想单独写入一个字节,还要保留另一个字节的原始数据的话,那只能把整页数据都读到SRAM,再随意修改SRAM数据,修改全部完成之后,再把整页都擦除,最后再把整页都写回去。

所以如果你想像SRAM一样随心所欲的读写,那最好的办法就,先把闪存的一页读到SRAM中,读写完成后再擦除一页,整体写回去。

5.选项字节

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  • 这里是对应的16个字节,其中有一半的名称前面都带了个N,比如RDP和nRDP ,USER和nUSER等,意思,是你在写入RDP数据时,要同时在NRDP写入数据的反码,要在带N的对应的存储器写入反码,这样写入操作才是有效的。

如果芯片检测到,这两个存储器不是反码的关系,那就代表数据无效有错误,对应的功能就不执行,这是一个安全保障措施。但这个写入反码的过程,硬件会自动计算并写入。

  • 第一个RDP(Read Protect)是,读保护配置位,解释,在RDP存储器写入RDPRT键,然后解除读保护,如果RDP不是A5,那闪存就是读保护状态,无法通过调试器读取程序,避免程序被别人窃取。

第二个字节USER,可以配置硬件看门狗和进入停机待机模式是否产生复位。

第三个和第四个字节Data0/1,这个在芯片中没有定义功能,用户可自定义使用。

最后四个字节,WRP(WriteProtect)0、1、2、3这四个字节配置的是写保护,在中容量产品里是每一个位对应保护四个存储页,四个字节总共32位,一位对应保护四页,总共保护32×4等于128页,正好对应中容量量的最大128页。

###选项字节擦除

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6.器件电子签名(ID号)

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