在嵌入式开发中,MCU 内部的 Flash 常用于存储配置信息、日志数据或用于 OTA 升级。STM32F4 系列 MCU 提供了对 Flash 的灵活操作能力,包括按扇区擦除、字节或半字写入等。本文将围绕一段实际使用的 Flash 操作代码进行讲解,主要涉及 Flash 的擦除、写入与读取功能。
STM32F4 MCU 的 Flash 存储器按照扇区(Sector)划分,每个扇区大小不一,例如在 STM32F407 中,前四个扇区大小为 16KB,第五个为 64KB,之后为若干个 128KB 的大扇区。片上 Flash 支持:
扇区级擦除(Sector Erase)
多种对齐方式的编程(如 Byte、Halfword、Word、Double Word)
擦写需先解锁并清除相关标志位
操作前需解锁 Flash 控制器,完成后应及时锁定以防意外写入。
代码中的扇区映射表 sec_map[] 采用结构体 sec_info_t 维护每个扇区的起始地址、大小及编号:
这是一个结构体类型,表示每个扇区的起始地址、扇区大小和扇区编号。接着通过一个常量数组 sec_map[] 列出 Flash 不同扇区的信息:
该映射表根据 STM32F4 的 Flash 布局列出了常用的 8 个扇区。
函数 mcu_flash_erase() 实现对 Flash 指定地址范围的擦除。
addr: 要擦除的起始地址
size: 要擦除的范围(单位为字节)
函数先计算扇区数量:
然后依次遍历扇区,找出与 addr 和 size 匹配的扇区范围,并执行擦除:
在执行擦除之前必须解锁 Flash:
擦除完成后锁定 Flash:
最后返回 1 表示成功,返回 0 表示擦除失败。
写入函数为:
addr: 写入的起始地址
buf: 待写入的数据缓冲区
size: 写入数据的字节数
写入之前,同样要进行 Flash 解锁,并清除标志位:
然后进入一个循环,按字节或半字方式逐步写入 Flash:
写入完成后更新地址和缓冲区指针:
如果写入中某次操作返回错误,则提前跳出,最后执行锁定操作并返回是否写入成功:
读取函数的接口为:
该函数直接通过内存拷贝读取 Flash 数据:
其中 addr 是 Flash 的起始地址,buf 是目标缓存区,size 是读取字节数。由于 STM32 的 Flash 可以直接映射为内存读取,因此可以像访问普通内存一样操作。
本篇文章介绍了 STM32F4 MCU 内部 Flash 的基础操作实现,包括:
使用结构体映射 Flash 扇区信息
实现 Flash 擦除函数,通过匹配地址范围擦除对应扇区
实现 Flash 写入函数,按字节或半字逐步写入 Flash
实现 Flash 读取函数,通过 memcpy 方式直接读取 Flash 内容
以上代码适用于裸机开发,也可作为 STM32 Flash 操作的基础模板,配合上层协议或文件系统进行扩展应用,如参数存储、数据记录、Bootloader 固件升级等功能。
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