STM32F103使用內部Flash保存參數

      在我們應用開發時，經常會有一些程序運行參數需要保存，如一些修正系數。這些數據的特點是：數量少而且不需要經常修改，但又不能定義為常量，因為每台設備可能不一樣而且在以后還有修改的可能。將這類數據存在指定的位置，需要修改時直接修改存儲位置的數值，需要使用時則直接讀取，會是一種方便的做法。考慮到這些數據量比較少，使用專門的存儲單元既不經濟，也沒有必要，而STM32F103內部的Flash容量較大，而且ST的庫函數中還提供了基本的Flash操作函數，實現起來也比較方便。

      以大容量產品STM32F103VE為例，其Flash容量達到512K，可以將其中一部分用作數據存儲。如下是大容量的Flash組織模式：

      根據上面的Flash組織模式，我們可以根據自己的使用方便來作相應的定義。因為大容量每個扇區定義為2K，而小容量和中容量都定義為1K，所以我們做如下宏定義：

#define FLASH_SIZE 512          //所選MCU的FLASH容量大小(單位為K)

#if FLASH_SIZE<256
  #define SECTOR_SIZE           1024    //字節
#else 
  #define SECTOR_SIZE           2048    //字節
#endif

      雖然ST的庫函數比較全面，但都是基本操作，為了使用方面，根據我們自己的需要對其進行再次封裝。

      對於讀操作相對比較簡單，內置閃存模塊可以在通用地址空間直接尋址，就像讀取變量一樣。

//從指定地址開始讀取多個數據
void FLASH_ReadMoreData(uint32_t startAddress,uint16_t *readData,uint16_t countToRead) { uint16_t dataIndex; for(dataIndex=0;dataIndex<countToRead;dataIndex++) { readData[dataIndex]=FLASH_ReadHalfWord(startAddress+dataIndex*2); } } //讀取指定地址的半字(16位數據)
uint16_t FLASH_ReadHalfWord(uint32_t address) { return *(__IO uint16_t*)address; } //讀取指定地址的全字(32位數據)
uint32_t FLASH_ReadWord(uint32_t address) { uint32_t temp1,temp2; temp1=*(__IO uint16_t*)address; temp2=*(__IO uint16_t*)(address+2); return (temp2<<16)+temp1; }

      對於寫操作相對來說要復雜得多，寫操作包括對用戶數據的寫入和擦除。為了防止誤操作還有寫保護鎖。但這些基本的操作ST的庫函數已經為我們寫好了，我們只需要調用即可。

      STM32復位后，FPEC模塊是被保護的，只有在寫保護被解除后，我們才能操作相關寄存器。STM32閃存的編程每次必須寫入16位，任何不是半字的操作都會造成錯誤。如下圖是Flash寫的過程：

      STM32的FLASH在編程的時候，也必須要求其寫入地址的FLASH 是被擦除了的（也就是其值必須是0XFFFF），否則無法寫入。Flash的擦除要求必須整頁擦除，所以也必須整頁寫入，否則可能會丟失數據。如下圖是Flash頁擦除過程：

       如下為Flash全擦除過程，

      根據以上圖示我們便寫數據寫入函數如下：

//從指定地址開始寫入多個數據
void FLASH_WriteMoreData(uint32_t startAddress,uint16_t *writeData,uint16_t countToWrite) { if(startAddress<FLASH_BASE||((startAddress+countToWrite*2)>=(FLASH_BASE+1024*FLASH_SIZE))) { return;//非法地址
 } FLASH_Unlock(); //解鎖寫保護
  uint32_t offsetAddress=startAddress-FLASH_BASE;               //計算去掉0X08000000后的實際偏移地址
  uint32_t sectorPosition=offsetAddress/SECTOR_SIZE;            //計算扇區地址，對於STM32F103VET6為0~255
 uint32_t sectorStartAddress=sectorPosition*SECTOR_SIZE+FLASH_BASE;    //對應扇區的首地址
 FLASH_ErasePage(sectorStartAddress);//擦除這個扇區
 uint16_t dataIndex; for(dataIndex=0;dataIndex<countToWrite;dataIndex++) { FLASH_ProgramHalfWord(startAddress+dataIndex*2,writeData[dataIndex]); } FLASH_Lock();//上鎖寫保護
}

      在擦除之前應該將頁面上的數據讀取出來與要寫入的數據合並，待擦除后再寫入，但這樣數據量很大（大容量是2K一個扇區），所以考慮到是少量數據存儲，所以每次都將全部數據同時寫入，簡化操作，也減少數據處理量。經測試以上程序寫入和讀出數據均正確，可以實現內部Flash的讀寫操作。需要更深入了解可以參考《STM32F10xxx 閃存編程參考手冊》。