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NBDK-L4：基础实验教程

添加53,121字节，2019年2月21日 (四) 16:04

无编辑摘要

return true; // 返回1

}

</syntaxhighlight>

== 实验21-内部Flash ==

上一章我们讲解了如何将大量的用户数据存储到外部flash，那么在进行小数据量存储的时候，我们一定需要再额外增加一颗flash芯片吗，显然不是如此，这样会造成资源的浪费。

当我们的程序没有完全占用所有flash内部空间的情况，我们完成可以将未被使用的内部flash用来存储少量的用户个人数据。

=== STM32L476 内部Flash简介 ===

STM32L476芯片有3种flash大小的型号，分别是1MB、512KB以及256KB。

我们选择的STM32L476RC芯片是256KB大小的flash空间，下面是和我们本章节有关的flash说明信息：

•内存组织：2个bank（Bank 1和Bank 2）

- 主存储器：每个存储区128 KB

•72位宽数据读取（64位加8个ECC位）

•72位宽数据写入（64位加8个ECC位）

•页擦除（2 KB），存储区擦除和批量擦除（两个存储区）

''''

=== 硬件设计 ===

选择STM32L4的内部FLASH。

''''

=== 实验准备 ===

# 使用miniUSB线及10pin排线，通过Jlink仿真器连接PC端和开发板。

# 使用miniUSB线，连接PC与开发板USB接口。

# 将SW1拨到USB端，SW2拨到MCU。

# 使用Keil打开基础实验的实验21-内部Flash。

# 使用Xshell打开miniUSB虚拟出的COM口

# 下载程序，并完成功能测试。

=== 实验验证 ===

下载完成后，我们可以先按下UP按键，然后按下RIGHT按键，可以看到串口打印“0xA1A2A3A4A5A6A7A8,0xB1B2B3B4B5B6B7B8,”字样。

然后我们按下DOWN按键，然后按下RIGHT按键，可以看到串口打印“0xC1C2C3C4C5C6C7C8,0xD1D2D3D4D5D6D7D8,”字样。

以此类推，当我们不断重新按下UP或者DOWN按键，然后按下RIGHT按键，可以看到串口打印的值一直在变动。所以我们实验成功，可以对内部进行擦除、写入、读取的操作。

[[文件:NBDK-XSHELL-FLASH.png|边框|居中|无框|759x759像素]]

=== 源码详解 ===

本节中的源码说明，仅针对此例程中的重要功能，详细的源码介绍请大家参照代码后的注释。

==== stm32l4xx_hal_conf.h ====

此文件位于“实验21-内部Flash\Inc”路径中，主要用途是选择使能此例程使用到的库文件。

此例程我们主要给大家展示STM32L4的内部flash读取，flash是任何例程都需要用到的，所以flash的宏定义一直都是有使能的。<syntaxhighlight lang="c" line="1" start="103">

// 使能的宏

#define HAL_MODULE_ENABLED // 芯片

#define HAL_FLASH_MODULE_ENABLED // Flash

#define HAL_PWR_MODULE_ENABLED // 电源

#define HAL_RCC_MODULE_ENABLED // 时钟

#define HAL_CORTEX_MODULE_ENABLED // NVIC

#define HAL_GPIO_MODULE_ENABLED // GPIO

#define HAL_DMA_MODULE_ENABLED // DMA

#define HAL_UART_MODULE_ENABLED // UART

</syntaxhighlight>

==== main.c ====

定义待会准备写入数据的flash地址，注意一定是程序未被使用的部分。在这个例程中，我们展示用的是bank2中的地址，且能被8整除，不然在后面的地址判断中会被认为是错误的地址。

其次我们还定义了两个不同的数组，用于向flash写入不同的值，用于展示擦除重写功能。<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="31">

// 定义准备写入的flash地址（bank2中地址，且能被8整除）

#define FLASH_SAVE_ADDR 0x08031800

// 定义准备写入flash中的数据

#define textLen 0x02

uint64_t textBuf1[textLen] = {0xA1A2A3A4A5A6A7A8,0xB1B2B3B4B5B6B7B8};

uint64_t textBuf2[textLen] = {0xC1C2C3C4C5C6C7C8,0xD1D2D3D4D5D6D7D8};

</syntaxhighlight>下面这个函数，是一个转换格式的函数，主要功能是将64bit的数据转换成字符串，这样方便我们待会将从flash中获取的数据可视化打印到串口。<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="39">

//******************************************************************

// 64bit数据转成字符串函数，用来展示串口打印从flash读出的值

//******************************************************************

char *FlashData_Hex2Str( uint64_t pData )

{

char hex[] = "0123456789ABCDEF";

static char str[17]; // 长度设置为17，字符串最后有一个\0

char *pStr = str;

for(uint8_t i = 1; i < 17; i++ )

{

*pStr++ = hex[(pData>>(64-4*i))&0x000000000000000F];

}

*pStr = 0;

return str;

}

</syntaxhighlight>main函数，我们的例程由此处开始执行，首先调用HAL_Init()函数初始化我们的模块，接着调用SystemClock_Config()函数初始化此例程用到的时钟，具体有哪些时钟被初始化，在gyu_util.c部分有详细说明。

因为这个例程用到的是内部flash，所以我们不需要去进行flash部分的初始化，只需要初始化串口和按键，用于展示我们的实验现象。

int main(void)

{

/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */

// 重置所有外设、flash界面以及系统时钟

HAL_Init();

// 配置系统时钟（包含振荡器、系统时钟、总线时钟等等）

SystemClock_Config();

// 初始化USART1

MX_USART1_UART_Init();

// 初始化按键引脚

MX_KEY_Init();

//注册按钮回调函数

KEY_RegisterCb(AppKey_cb);

//

while(1)

{

KEY_Poll(); // 按键轮训，监测是否有按键被按下

}

</syntaxhighlight>按键回调函数中，我们可以分别按下UP或者DOWN按键，来向内部flash未被程序使用的地址中写入不同的数据，然后可以通过按下按键RIGHT的方式，来获取flash中刚刚写入<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="100">

void AppKey_cb(uint8_t key)

{

// 如果有相应按键被按下，则串口打印调试信息

if(key & KEY_UP)

{

ST_Flash_Write(FLASH_SAVE_ADDR, textBuf1, textLen); // flash中写入textBuf1

}

if(key & KEY_DOWN)

{

ST_Flash_Write(FLASH_SAVE_ADDR, textBuf2, textLen); // flash中写入textBuf2

}

if(key & KEY_LEFT)

{

}

if(key & KEY_RIGHT)

{

uint64_t dataBuf[textLen];

ST_Flash_Read(FLASH_SAVE_ADDR, dataBuf, textLen); // 读取flash中的数据

for(uint32_t i=0; i< textLen; i++)

{

printf("0x%s,",FlashData_Hex2Str(dataBuf[i])); // 将读取的数据转成字符串打印到串口

}

</syntaxhighlight>

==== gyu_util.c ====

请参照实验01中的介绍。

基础实验中的其他例程，大部分都是使用的相同的时钟配置函数，有特殊的时钟使用，将会在对应例程的源码详解中做针对性说明。

==== gyu_stflash.c ====

检测准备写入数据的flash地址，flash地址必须满足位于bank2、且能被8整除的条件限制，否则认定为非法地址。

如果是合法的地址，则返回地址编号，如果是非法的，则返回0。<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="32">

uint32_t ST_Flash_AddrCheck(uint32_t addr)

{

uint32_t page;

// 如果地址小于STM32 flash bank2起始地址，或者不能整除8（一个字节8bit）

if(addr < STM32_FLASH_BANK2 || addr % 8)

{

return 0; // 认为是错误的地址，返回0

}

// 计算page编号，注意：bank2 page页编码从256开始，所以计算的值要加192

// 例如计算得出64，则代表是page256，具体请参考芯片手册

page = (addr - STM32_FLASH_BASE) / STM_SECTOR_SIZE + 192;

// 判断是否为bank2 page

if(page>255 && page<320)

{

return page;

}

else

{

return 0;

}

</syntaxhighlight>内部flash擦除函数，用于擦除bank2中的一页，具体是哪一页，由上一个函数的返回值决定。<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="66">

void ST_Flash_Erase(uint32_t page)

{

FLASH_EraseInitTypeDef FLASH_EraseInitStruct; // Flash擦除结构体

FLASH_EraseInitStruct.Banks = FLASH_BANK_2; // 选择Bank2

FLASH_EraseInitStruct.NbPages =1; // 只擦除1页

FLASH_EraseInitStruct.Page = page; // 页编号

FLASH_EraseInitStruct.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_PAGES; // 擦除页

uint32_t PageError;

// 擦除所选页，并使能擦除中断

if(HAL_FLASHEx_Erase(&FLASH_EraseInitStruct,&PageError) != HAL_OK)

{

_Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

}

</syntaxhighlight>内部flash写函数，用于向内部flash的指定地址，写入我们指定的数据。<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="92">

void ST_Flash_Write(uint32_t addr, uint64_t* pbuf, uint16_t len)

{

uint32_t page;

// 检测地址，确认地址是否是bank2的page

page = ST_Flash_AddrCheck(addr);

// 如果地址不正确，则退出写函数

if(!page)

{

return;

}

HAL_FLASH_Unlock(); // flash解锁

// 擦除对应的flash page

ST_Flash_Erase(page);

for(uint32_t i = 0; i < len; i++)

{

// 向指定flash地址写入数据，数据为64bit

if( HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_DOUBLEWORD, addr, pbuf[i]) != HAL_OK )

{

_Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

}

addr += 8; // 地址位移8个字节（一个字节是8bit）

}

HAL_FLASH_Lock(); // flash上锁

}

</syntaxhighlight>内部flash读函数，用于从内部flash指定地址中读取我们想要获取的数据。<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="133">

void ST_Flash_Read(uint32_t addr, uint64_t *pbuf, uint32_t len)

{

uint16_t buf[4];

for(uint32_t i = 0; i < len; i++)

{

for(uint32_t j = 0; j < 4; j++)

{

buf[j] = *(__IO uint16_t*)addr; // 获取地址的值（16bit）

addr += 2; // 地址位移2个字节（16bit）

}

// 将获取的4个16bit数据拼接一下

pbuf[i] = buf[0] + ((uint64_t)buf[1]<<16) + ((uint64_t)buf[2]<<32) + ((uint64_t)buf[3]<<48);

}

</syntaxhighlight>

[[分类:NB-IOT]]

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