一、前言

本文是基于STM32F103C8T6的片內flash資料讀取，由于目前還沒有音頻播放模塊，所以說還不知道播放效果，如果有什么問題，還請大家多多指正，

二、題目要求

1、Flash地址空間的資料讀取，stm32f103c8t6只有20KB 記憶體（RAM）供程式代碼和陣列變數存放，因此，針對內部Flash的總計64KB存盤空間(地址從0x08000000開始），運行一次寫入8KB資料，總計復位運行代碼4次，將32KB資料寫入Flash，并驗證寫入資料的正確性和讀寫速率，
2、基于片內Flash的提示音播放程式，
1）實驗資料準備：用Adobe audition或goldwave等音頻編輯軟體錄制“您好歡迎光臨！”的幾秒鐘的聲音（8khz采樣、8bit量化編碼的單聲道wav格式），確保音頻資料盡量小（最大不超64KB），然后編程將其分批次寫入stm32f103c8t6芯片內部flash區域，
2）數字音頻還原播放任務：編程讀取此段音頻，分別通過 （a）stm32f103c8t6自帶的DAC通道，轉換為模擬音頻進行播放，并用示波器觀察波形，用耳機/喇叭收聽，評判音樂還原效果；

提示：建議先用單音音頻（比如2000Hz的正弦波）的wav資料進行實驗，通過DAC或PCM音頻模塊能夠基本還原出原始正弦波聲音后，再用語音和音樂信號進行實驗，

三、什么是片內flash

不同型號的 STM32，其 FLASH 容量也有所不同，最小的只有 16K 位元組，最大的則達到了 1024K 位元組，市面上 STM32F1 開發板使用的芯片是 STM32F103系列，其 FLASH 容量一般為 512K 位元組，屬于大容量芯片，而我們的C8T6flash大小為64KB，
STM32F1 的閃存（Flash）模塊由：主存盤器、資訊塊和閃存存盤器介面暫存器等 3 部分組成，下面我們就來介紹下這些組成部分：

①主存盤器，該部分用來存放代碼和資料常數（如 const 型別的資料），對于大容量產品，其被劃分為 256 頁，每頁 2K 位元組，注意，小容量和中容量產品則每頁只有 1K 位元組，從上圖可以看出主存盤器的起始地址就是0X08000000， BOOT0、BOOT1 都接 GND 的時候，就是從 0X08000000 開始運行代碼的，

②資訊塊，該部分分為 2 個小部分，其中啟動程式代碼，是用來存盤 ST 自帶的啟動程式，用于串口下載代碼，當 BOOT0 接 V3.3， BOOT1 接 GND 的時候，運行的就是這部分代碼，用戶選擇位元組，則一般用于配置寫保護、讀保護等功能，這里我們不做介紹，大家可以百度了解，

③閃存存盤器介面暫存器，該部分用于控制閃存讀寫等，是整個閃存模塊的控制機構，對主存盤器和資訊塊的寫入由內嵌的閃存編程/擦除控制器(FPEC)管理；編程與擦除的高電壓由內部產生，

在執行閃存寫操作時，任何對閃存的讀操作都會鎖住總線，在寫操作完成后讀操作才能正確地進行；既在進行寫或擦除操作時，不能進行代碼或資料的讀取操作，
具體可以參考：STM32之內部FLASH原理

四、閃存的編程和擦除

STM32 的閃存編程是由 FPEC（閃存編程和擦除控制器）模塊處理的，這個模塊包含 7 個 32 位暫存器，他們分別是：

① FPEC 鍵暫存器(FLASH_KEYR)

② 選擇位元組鍵暫存器(FLASH_OPTKEYR)

③ 閃存控制暫存器(FLASH_CR)

④ 閃存狀態暫存器(FLASH_SR)

⑤ 閃存地址暫存器(FLASH_AR)

⑥ 選擇位元組暫存器(FLASH_OBR)

⑦ 寫保護暫存器(FLASH_WRPR)

其中 FPEC 鍵暫存器總共有 3 個鍵值：

RDPRT 鍵=0X000000A5

KEY1=0X45670123

KEY2=0XCDEF89AB

STM32 復位后， FPEC 模塊是被保護的，不能寫入 FLASH_CR 暫存器；通過寫入特定的序列到 FLASH_KEYR 暫存器可以打開 FPEC 模塊（即寫入 KEY1 和KEY2），只有在寫保護被解除后，我們才能操作相關暫存器，

STM32 閃存的編程每次必須寫入 16 位（不能單純的寫入 8 位資料），當FLASH_CR 暫存器的 PG 位為’1’時，在一個閃存地址寫入一個半字將啟動一次編程；寫入任何非半字的資料， FPEC 都會產生總線錯誤，在編程程序中(BSY 位為’1’ )，任何讀寫閃存的操作都會使 CPU 暫停，直到此次閃存編程結束，

同樣，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，在 FLASH_SR 暫存器的 PGERR 位將得到一個警告，STM32 的 FLASH 編程程序如下：

從上圖可以得到閃存的編程順序如下：

① 檢查 FLASH_CR 的 LOCK 是否解鎖，如果沒有則先解鎖

② 檢查 FLASH_SR 暫存器的 BSY 位，以確認沒有其他正在進行的編程操作

③ 設定 FLASH_CR 暫存器的 PG 位為’1’

④ 在指定的地址寫入要編程的半字

⑤ 等待 BSY 位變為’0’

⑥ 讀出寫入的地址并驗證資料

五、基于flash的資料讀取

1、工程創建

創建一個CubeMX，其他配置就如我們往常那樣配置，現在主要講幾個：
由于我們要設定一個標志來表示我們的程式已經開始執行了，所以這里我選擇板子上自帶的LED（PC13），

設定堆疊的大小，這里設定為4K（也可設定為2K），

緊接著我們匯出工程就OK了，

2、修改代碼

首先咱們需要下載flash.c檔案，這里我直接把我整個工程都放進來，點擊下載，提取碼：1111
或者我們可以直接將我的檔案夾中flash.c由于flash.h檔案添加到自己的工程中：

接著打開main.c檔案，看到我們存盤資料的陣列，在里面我們可以修改需要存盤的資料

然后進行編譯無錯即可，

3、燒錄

在這里需要用到ST-link，之前我們都是用FlyMCU直接進行燒錄的，但是如果我們還是像之前一樣的話我們就將無法進行測驗，因為這次實驗的現象是將資料寫進記憶體，并沒有配置串口輸出，所以我們需要用ST-link直接在Keil中觀察測驗結果（資料是否存盤進去），
ST-link連線：

連線結果如圖所示：

緊接著我們回到Keil工程中，點擊“仙女棒”，在“Debug”選項卡中選擇ST-link

在選擇完之后查看右邊的“SWDIO”，如果顯示了“IDCODE”就表示ST-link連接成功：

然后點擊下載按鈕可以將程式下載到我們的板子中

注意我們一定要選擇正確自己板子的型號，因為ST-link在燒錄的時候會嚴格地檢查STM32型號，如果板子型號選擇錯誤就會報錯，

4、除錯

在除錯的時候為了方便我們觀察，首先需要我們在main函式中的while回圈前設定一個斷點，

一直連接上板子然后進入debug，千萬不要選擇仿真除錯，點擊視圖—>觀測視窗—>隨便選擇一個視窗

緊接著在右下角的Memory1視窗中輸入我們存盤資料的地址0x0800C000

點擊全速運行，可以看到板子上的PC13 LED亮起，然后Memory 1視窗中出現之前存盤的資料，證明資料成功寫入

斷電之后再次上電進行除錯，程式依然停在while回圈前，可以看到上次寫入的資料還在其中，證明已經將資料寫入到flash中

實驗完成

六、基于flash的提示音播放

由于提示音的波形比較復雜，這里我們用正弦波來模擬

1、生成正弦波資料

使用Adobe Audition生成正弦波資料：
首先新建一個音頻檔案

設定采樣率和位深度，八位的八位元采樣

插入基本音色（正弦波）

匯出為wab檔案

生成wav檔案之后，用UltraEdit將其打開，Ctrl+A選擇全部然后右鍵點擊選擇選擇范圍，輸入12-59列

這就選中需要的資料了，緊接著右鍵點擊然后十六進制復制選定視圖，再將十六進制數賦值到notepad++中，選中要添加的行然后Alt+C添加0x即可
這里我們直接用DAC生成正弦波的工程提取碼：1111，然后將生成得到的資料粘貼進入陣列即可（記得修改陣列大小）

將資料粘貼進去過后編譯下載并燒錄，
用示波器觀察PB5輸出的波形

實驗成功

2、使用DAC轉換播放音頻

操作與正弦波相同，但是由于存在flash里面所以我們的選取的音樂片段不能太長，建議2s

用同樣的步驟生成資料，將得到的資料粘貼到對應Keil工程的陣列中，借助音頻模塊看是否能還原，由于我這里目前沒有音頻模塊，所以目前不清楚結果，

參考資料

STM32之內部FLASH原理
DAC工程下載
flash檔案下載
提取碼：1111