本文將根據ST官方Flashprogramming manual，檔案編號：PM0059，講解STM32F207內部Flash編程，

01、概述

這里的flash是指STM32F207內部集成的Flash

Flash存盤器有以下特點

• 最大1M位元組的能力
• 128位，也就是16位元組寬度的資料讀取
• 位元組，半字，字和雙字寫入
• 扇區擦除和批量擦除

存盤器的構成

主要存盤區塊包含4個16K位元組扇區，1個64K位元組扇區和7個128K位元組扇區，

系統存盤器是用于在系統boot模式啟動設備的，這一塊是預留給ST的，包括bootloader程式，boot程式用于通過以下介面對Flash進行編程，USART1、USART3、CAN2、USB OTG FS設備模式（DFU：設備韌體升級），boot程式由ST制造期間撰寫，用于保護防止錯誤寫入和擦除操作，

512OTP(一次性編程)位元組用于用戶資料，OTP區域包含16個附加的位元組，用于鎖定回應的OTP資料，

選項位元組，讀寫保護，BOR水平，軟體/硬體看門狗和復位當設定處于待機和停機狀態，

低功耗模式（參考參考手冊的PWR部分）

對比參考手冊的boot部分

當BOOT0為0是運行主存盤區

當BOOT0為1，BOOT1為0時運行系統存盤區

系統存盤區運行的是ST出廠的bootloader代碼，跳過過了用戶的代碼，如果在應用層代碼鎖定了JTAG管腳（將JTAG管腳用于普通GPIO），我們可以通過修改boot管腳狀態，進入系統存盤中，再進行debug，

02、Flash操作

2.1、讀取

內置的Flash是處于CortexM3的資料總線上的，所以可以在通用地址空間之間尋址，任何32位資料的讀操作都能訪問Flash上的資料，

data32 = *(__IO uint32_t*)Address;

將Address強制轉化為32位整型指標，然后取該指標所指向的地址的值，就得到了Address地址上的32位資料，

2.2、擦除

Flash 擦除操作可針對扇區或整個Flash（批量擦除）執行，執行批量擦除時，不會影響OTP扇區或配置扇區，

扇區擦除步驟

1、檢查FLASH_SR 暫存器中的BSY 位，以確認當前未執行任何Flash 操作

2、在FLASH_CR 暫存器中將SER 位置1 并選擇要擦除的扇區(SNB)（主存盤器塊中的12個扇區之一）

3、將FLASH_CR 暫存器中的STRT 位置1

4、等待BSY 位清零

批量擦除步驟

1、檢查FLASH_SR 暫存器中的BSY 位，以確認當前未執行任何Flash 操作

2、將FLASH_CR 暫存器中的MER 位置1

3、將FLASH_CR 暫存器中的STRT 位置1

4、等待BSY 位清零

ST提供相應的庫函式介面

FLASH_Status FLASH_EraseSector(uint32_t FLASH_Sector, uint8_tVoltageRange)
FLASH_Status FLASH_EraseAllSectors(uint8_tVoltageRange)

??????注意到，有個特殊的引數VoltageRange，這是因為

這里就不再翻譯了，就是在不同電壓下資料訪問的位數不同，我們是3.3V，所以是32位資料，這也就是在讀資料是為什么要讀取32位的原因，

2.3、寫入

寫入之前必須擦除，這里和NorFlash操作是相同的

復位后，Flash控制器暫存器（FLASH_CR）不允許寫入的，去保護Flash閃存因為電氣原因出現的以外操作，以下是解鎖的步驟

1、在Flash 密鑰暫存器(FLASH_KEYR) 中寫入KEY1 = 0x45670123

2、在Flash 密鑰暫存器(FLASH_KEYR) 中寫入KEY2 = 0xCDEF89AB

將FLASH_CR 暫存器中的LOCK 位置為1 后，可通過軟體再次鎖定FLASH_CR 暫存器

ST提供了庫函式

FLASH_Unlock();//解鎖
FLASH_Lock();//重新上鎖

備注：

當FLASH_SR 暫存器中的BSY 位置為1 后，將不能在寫模式下訪問FLASH_CR 暫存器，BSY 位置為1 后，對該暫存器的任何寫操作嘗試都會導致AHB 總線阻塞，直到BSY位清零

這要求我們在寫入前必須判斷下FLASH_SR暫存器中的BSY位，

ST提供了對用的庫函式

FLASH_ClearFlag(FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_OPERR | FLASH_FLAG_WRPERR| FLASH_FLAG_PGAERR | FLASH_FLAG_PGPERR|FLASH_FLAG_PGSERR);

寫入步驟

1、檢查FLASH_SR 中的BSY 位，以確認當前未執行任何主要Flash 操作

2、將FLASH_CR 暫存器中的PG 位置1，

3、通過不同的位寬對指定地址寫入

4、等待BSY 位清零

對于寫入介面，ST提供相應的庫函式，提供了8位，16位，32位的操作，因為我們是3.3V電壓，所以使用32位寫入介面

FLASH_Status FLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data)

2.4、中斷

如果對于寫入要求較高，可以使能中斷，對于寫入完成，寫入錯誤都會有回應的中斷回應，我也沒有詳細研究，參看Flash編程手冊的15.5章節

03、Flash保護

3.1概述

Flash具有讀寫保護機制，主要是用過選項地址實作的，還有一次性編程保護

這講述了選項位元組的構成

用戶修改選項位元組

To run any operation on this sector, the option lock bit (OPTLOCK) inthe Flash option control register (FLASH_OPTCR) must be cleared. Tobe allowed to clear this bit, you have to perform the followingsequence:

1. Write OPTKEY1 = 0x0819 2A3B in the Flash option key register(FLASH_OPTKEYR)

2. Write OPTKEY2 = 0x4C5D 6E7F in the Flash option key register(FLASH_OPTKEYR)

The user option bytes can be protected against unwanted erase/programoperations by setting the OPTLOCK bit by software.

這個上面講述的解鎖Flash相同，就是要寫入不能的數值

ST提供相應的庫函式

void FLASH_OB_Unlock(void)
void FLASH_OB_Lock(void)

修改用戶位元組的步驟

1、檢查FLASH_SR 暫存器中的BSY 位，以確認當前未執行任何Flash 操作

2、在FLASH_OPTCR 暫存器中寫入所需的選項值

3、將FLASH_OPTCR 暫存器中的選項啟動位(OPTSTRT) 置1

4、等待BSY 位清零

3.2 讀保護

從上面概述中得知，Flash讀保護共分三個等級

等級0：沒有保護

將0xAA 寫入讀保護選項位元組(RDP) 時，讀保護級別即設為0，此時，在所有自舉配置（Flash用戶自舉、除錯或從RAM 自舉）中，均可執行與Flash 或備份SRAM 相關的所有讀/寫操作（如果未設定寫保護），

等級1：閃存讀保護

這是擦除選項位元組后的默認讀保護級別，將任意值（分別用于設定級別0 和級別2 的0xAA和0xCC 除外）寫入RDP 選項位元組時，即激活讀保護級別1，設定讀保護級別1 后：

-在連接除錯功能或從RAM 進行自舉時，將不執行任何Flash 訪問（讀取、擦除和編程），Flash 讀請求將導致總線錯誤，而在使用Flash 用戶自舉功能或在系統存盤器自舉模式下操作時，則可執行所有操作

-激活級別1 后，如果將保護選項位元組(RDP) 編程為級別0，則將對Flash 和備份SRAM執行批量擦除，因此，在取消讀保護之前，用戶代碼區域會清零，批量擦除操作僅擦除用戶代碼區域，包括寫保護在內的其它選項位元組將保持與批量擦除操作前相同，OTP 區域不受批量擦除操作的影響，同樣保持不變，

只有在已激活級別1 并請求級別0 時，才會執行批量擦除，當提高保護級別(0->1,1->2, 0->2) 時，不會執行批量擦除，

等級2：禁止除錯/芯片讀保護

注意：

在注意中寫道，如果使能了等級2的讀保護，永久禁止JTAG埠（相當于JTAG熔絲）ST也無法進行分析，說白了就是沒辦法再debug了，目前我沒有使用到這個水平的讀保護

讀保護庫函式

void FLASH_OB_RDPConfig(uint8_t OB_RDP)

查詢讀保護狀態庫函式

FlagStatus FLASH_OB_GetRDP(void)

3.3 寫保護

Flash 中的用戶扇區（0到11）具備寫保護功能，可防止因程式計數器(PC) 跑飛而發生意外的寫操作，當扇區i 中的非寫保護位(nWRPi, 0 ≤ i ≤ 11) 為低電平時，無法對扇區i 執行擦除或編程操作，因此，如果某個扇區處于寫保護狀態，則無法執行批量擦除，

如果嘗試對Flash 中處于寫保護狀態的區域執行擦除/編程操作（由寫保護位保護的扇區、鎖定的OTP 區域或永遠不能執行寫操作的Flash 區域，例如ICP），則FLASH_SR 暫存器中的寫保護錯誤標志位(WRPERR) 將置1，

寫保護庫函式

void FLASH_OB_WRPConfig(uint32_t OB_WRP, FunctionalState NewState)

查詢寫保護狀態庫函式

uint16_t FLASH_OB_GetWRP(void)

04、一次性可編程位元組

沒有使用過，使用了芯片就廢了吧，沒有做過這個等級等保護，可以參看Flash編程手冊的2.7章節

05、代碼

關于讀寫保護代碼如何呼叫的問題，在stm32f2xx_flash.c檔案中有呼叫說明.?????，

/** @defgroup FLASH_Group3 Option Bytes Programming functions
 *  @brief   Option Bytes Programming functions 
 *
@verbatim   
 ===============================================================================
                        Option Bytes Programming functions
 ===============================================================================  
 
   This group includes the following functions:
   - void FLASH_OB_Unlock(void)
   - void FLASH_OB_Lock(void)
   - void FLASH_OB_WRPConfig(uint32_t OB_WRP, FunctionalState NewState)
   - void FLASH_OB_RDPConfig(uint8_t OB_RDP)
   - void FLASH_OB_UserConfig(uint8_t OB_IWDG, uint8_t OB_STOP, uint8_t OB_STDBY)
   - void FLASH_OB_BORConfig(uint8_t OB_BOR)
   - FLASH_Status FLASH_ProgramOTP(uint32_t Address, uint32_t Data)              
   - FLASH_Status FLASH_OB_Launch(void)
   - uint32_t FLASH_OB_GetUser(void)            
   - uint8_t FLASH_OB_GetWRP(void)            
   - uint8_t FLASH_OB_GetRDP(void)              
   - uint8_t FLASH_OB_GetBOR(void)
   
   Any operation of erase or program should follow these steps:
   1. Call the FLASH_OB_Unlock() function to enable the FLASH option control register access
   2. Call one or several functions to program the desired Option Bytes:
      - void FLASH_OB_WRPConfig(uint32_t OB_WRP, FunctionalState NewState) => to Enable/Disable 
        the desired sector write protection
      - void FLASH_OB_RDPConfig(uint8_t OB_RDP) => to set the desired read Protection Level
      - void FLASH_OB_UserConfig(uint8_t OB_IWDG, uint8_t OB_STOP, uint8_t OB_STDBY) => to configure 
        the user Option Bytes.
      - void FLASH_OB_BORConfig(uint8_t OB_BOR) => to set the BOR Level
   3. Once all needed Option Bytes to be programmed are correctly written, call the
      FLASH_OB_Launch() function to launch the Option Bytes programming process.
     
     @note When changing the IWDG mode from HW to SW or from SW to HW, a system 
           reset is needed to make the change effective.
   4. Call the FLASH_OB_Lock() function to disable the FLASH option control register
      access (recommended to protect the Option Bytes against possible unwanted operations)
    
@endverbatim
  * @{
  */

編程Flash，寫保護，讀保護代碼開源

開源地址：

https://github.com/strongercjd/STM32F207VCT6

點擊查看本文所在的專輯，STM32F207教程

標籤：嵌入式

上一篇：串行SPI NOR閃存VS并行NOR閃存

下一篇：VirtualBox安裝RedHat Linux詳解