一、概要

??STM32系列是一款強大而靈活的微控制器，它的片內Flash存儲器可以用來存儲有關代碼和數(shù)據(jù)，在實際應用中，我們也需要對這個存儲器進行讀寫操作。

??STM32的FLASH主存儲塊按頁組織，有的產(chǎn)品每頁1KB，有的能到2KB，頁面典型的用途就是用于按頁擦除FLASH，STM32F407的FLASH頁大一點，能到16K，我們也叫做扇區(qū)。

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二、內部FLASH排布

1. 根據(jù)用途，STM32片內的FLASH分成兩部分：主存儲塊、信息塊。
2. 主存儲塊：用于存儲程序，我們寫的程序一般存儲在這里，用戶還可以存儲數(shù)據(jù)。信息塊又分成兩部分：系統(tǒng)存儲器、OTP、選項字節(jié)。
3. 系統(tǒng)存儲器存儲用于存放在系統(tǒng)存儲器自舉模式下的啟動程序(BootLoader)，當使用ISP方式加載程序時，就是由這個程序執(zhí)行。這個區(qū)域由芯片廠寫入BootLoader，然后鎖死，用戶是無法改變這個區(qū)域的。
4. OTP(One Time Program)區(qū)域，指的是只能寫入一次的存儲區(qū)域，容量為528字節(jié)，寫入后數(shù)據(jù)就無法再更改，OTP常用于存儲應用程序的加密密鑰。
5. 選項字節(jié)存儲芯片的配置信息及對主存儲塊的保護信息，主要有寫保護字節(jié)，讀保護字節(jié)等。

STM32F407產(chǎn)品主存儲塊512KB， 每個扇區(qū)16KB~128K大小不等，一共有7個扇區(qū)

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三、內部FLASH主要特色

• 容量大的芯片可以高達 1 MB 容量
• 128 位寬數(shù)據(jù)讀取
• 字節(jié)、半字、字和雙字數(shù)據(jù)寫入
• 扇區(qū)擦除與批量擦除
• 存儲器構成

??Flash 結構如下:
??— 主存儲器塊，含 4 個 16 KB 扇區(qū)、1 個 64 KB 扇區(qū) 和 7 個 128 KB 扇區(qū)。
??— 系統(tǒng)存儲器，器件在系統(tǒng)存儲器自舉模式下從該存儲器自舉。此區(qū)域為意法半導體預留，其中包含自舉程序，用以通過以下接口之一對 Flash 進行重新編程：USART1、USART3、CAN2、USB OTG FS 設備模式（DFU：設備固件升級）。自舉程序由 ST 在器件制造期間編寫，用于防止誤寫/誤擦除操作。
??— 512 OTP（一次性可編程）字節(jié)，用于存儲用戶數(shù)據(jù)。OTP 區(qū)域包含 16 個附加字節(jié)，用于鎖定相應的 OTP 數(shù)據(jù)塊。
??— 選項字節(jié)：讀寫保護、BOR 級別、軟件/硬件看門狗以及器件在待機或停機模式下的復位。

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四、OTP函數(shù)介紹

1. HAL_StatusTypeDef HAL_FLASH_Unlock(void)；
??作用：解鎖FLASH控制寄存器訪問
??返回值：寫寄存器的狀態(tài)

2. HAL_StatusTypeDef HAL_FLASH_Lock(void)；
??作用：鎖定FLASH控制寄存器訪問
??返回值：寫寄存器的狀態(tài)

3. HAL_StatusTypeDef HAL_FLASH_OB_Unlock(void)；
??作用：解鎖FLASH選項控制寄存器訪問
??返回值：寫寄存器的狀態(tài)

4. HAL_StatusTypeDef HAL_FLASH_OB_Unlock(void)；
??作用：鎖定FLASH選項控制寄存器訪問
??返回值：寫寄存器的狀態(tài)

5. HAL_StatusTypeDef HAL_FLASH_OB_Launch(void)
??作用：啟動選項字節(jié)加載
??返回值：寫寄存器的狀態(tài)

6. HAL_StatusTypeDef HAL_FLASH_Program(uint32_t TypeProgram, uint32_t Address, uint64_t Data)
??作用通過選定的字節(jié)類型進行數(shù)據(jù)寫入
??返回值：寫寄存器的狀態(tài)

7. OPT數(shù)據(jù)讀寫過程代碼：由于OPT是用戶數(shù)據(jù)的一次性寫入，所有需要確定寫入的數(shù)據(jù)無誤，不然存儲的數(shù)據(jù)一旦寫入，就無法再進行更改，但是可以進行無數(shù)次的讀寫。

// 定義OPT區(qū)域的起始地址和結束地址
#define OPT_START_ADDR 0x1FFF7800
#define OPT_END_ADDR   0x1FFF7A0F/*** @brief 寫入數(shù)據(jù)到OPT區(qū)域* @param data：需要寫的用戶數(shù)據(jù)* @param size：數(shù)據(jù)個數(shù)*/
void write_to_opt(uint32_t *data, uint32_t size)
{uint32_t addr = OPT_START_ADDR;HAL_StatusTypeDef status;// 檢查數(shù)據(jù)大小是否超過OPT區(qū)域的大小if ((size * 4) > (OPT_END_ADDR - OPT_START_ADDR)){return;}HAL_FLASH_Unlock();             // 解鎖FLASHstatus = HAL_FLASH_OB_Unlock(); // 解鎖選項字節(jié)區(qū)域HAL_FLASH_OB_Launch();          // 生效設置// 寫入OPT數(shù)據(jù)for (uint32_t i = 0; i < size; i++){// 按字寫入數(shù)據(jù)status = HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_WORD, addr, data[i]);if (status != HAL_OK){rt_kprintf("opt data write error!!!\n");break;}addr += 4;}// 鎖定FLASHHAL_FLASH_OB_Lock();HAL_FLASH_Lock();
}// 讀取OPT區(qū)域的數(shù)據(jù)
void read_from_opt(uint32_t *data, uint32_t size)
{uint32_t addr = OPT_START_ADDR;for (uint32_t i = 0; i < size; i++){data[i] = *(uint32_t*) addr;addr += 4;}
}/*** @brief 設置OPT數(shù)據(jù)*/
int write_opt_data(int argc, char **argv)
{if (argc != 2 && argc != 3){return -RT_ERROR;}else{if (strcmp(argv[0], "opt") == 0){if (argc == 3){if (strcmp(argv[1], "w") == 0){int size = atoi(argv[2]);uint32_t time[50] = {0};if (atoi(argv[2]) <= 50){read_from_opt(time, size);for (int i = 0; i < size; ++i){rt_kprintf("time[%d]:%u\n", i, time[i]);}}}}else{uint32_t time = (uint32_t)strtol(argv[1], NULL, 16);rt_kprintf("time:%u(0x%X)\n", time, time);write_to_opt(&time, 1);}}else{return -RT_ERROR;}}return RT_TRUE;
}
MSH_CMD_EXPORT_ALIAS(write_opt_data, opt, write_opt_data);

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五、測試驗證

??通過下面的測試數(shù)據(jù)可以看到，當?shù)谝淮螌懭霐?shù)據(jù)之后，可以正常讀取導數(shù)據(jù)，讀取的數(shù)據(jù)是寫入的數(shù)據(jù)。當?shù)诙沃匦聦懭霐?shù)據(jù)的時候，讀取到的數(shù)據(jù)還是之前寫入的數(shù)據(jù)，沒有改變，因此說明OPT數(shù)據(jù)只會被寫入一次，然后無法再次寫入。

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