[CortexM0--stm32f0308]Flash memory

问题描述

Flash在IC中用来存放code和const data，对于其中没有用到的Flash部分，可以使Application用来做data storage用。IC一般应用场景下都是会经常断电的，而有些数据需要记录之前的一些状态等内容，因此需要掉电保留的特质，Flash正是这样的设备。

stm32f0308的Flash

64K的Flash用page作为单位来划分，一共64个page，那每个page是1K byte，另外也可以用sector来划分，一个sector有4个page，那64K的Flash可以划分为16个sector。

Flash读

Flash对于MCU而言是Read Only的，因此对于CPU而言，读Flash是很简单的事情，不需要通过Flash接口去读，M0 core直接通过AHB总线直接访问Flash的地址段，读取其中的指令或Read Only数据。有些memory段可能是Execution Only的，这就是由自己在设计程序时通过控制链接来实现的了，估计对Execution Only的Memory读是不能成功的，至于会不会产生什么错误，得尝试下才知道了。M0 core通过AHB访问Flash中Read Only数据，是通过指令fetch和latency来实现，这两个是由FLASH_ACR（Flash访问控制register）来管理。指令fetch的目的是为提高取指效率，通过使用一个prefetch buffer来实现的。latency是用来维持读Flash memory的控制信号，使高速读取Flash数据时不至于出错。

Flash写（编程与擦除）

Flash对于CPU而言Read Only，因此只能通过Flash peripheral接口来写入数据，如果像read操作一样直接写入地址，会导致hardfalt。从程序的宏观角度，stm32f0308的Flash编程分两种方式，ICP和IAP，ICP即是在系统编程，通过SWD和Flash download算法将整个Flash编程，IAP则是在应用编程，通过运行一小段App，实现其余的固件更新。
在对Flash进行编程/擦写时，这时候是不能进行Flash读取的。

Flash寄存器

• Key register (FLASH_KEYR)
• Option byte key regi ster (FLASH_OPTKEYR)
• Flash control register (FLASH_CR)
• Flash status register (FLASH_SR)
• Flash address register (FLASH_AR)
• Option byte register (FLASH_OBR)
• Write protection register (FLASH_WRPR)

解锁Flash

这是编程/擦写需要做的第一步，因为IC reset后，Flash是被锁住不能被write和erase的，需要进行如下的解锁步骤：

编程Flash

对Flash编程，即写入数据到Flash的对应地址，只能以half-word（16 bit）的方式写入，而且对Flash的编程和擦除都必须按照规定的流程执行，否则会导致Flash数据修改不成功，而造成程序的异常。stm32f0308有说明，似乎在编程Flash之前需要先擦除Flash为0x00000000的，否则是没法编程Flash成功的。
编程Flash的标准步骤如下描述：

1. 先要确保没有Flash memory相关操作正在进行，因此需要检查FLASH_SR register的BSY bit；
2. 将FLASH_CR register的PG bit置1，表明是对Flash编程操作；
3. 将half-word(16 bit)数据写入到Flash对应的地址；
4. 由于进行了写入Flash的操作，需要等待直到FLASH_SR register的BSY bit被置位；
5. 最后检查FLASH_SR register的EOP flag（EOP flag, End Of Procedure, 一次Flash操作成功完成，那该EOP flag就被置位），EOP flag被置位时，就说明这次Flash编程成功啦，需要在软件中将EOP flag清零，不然会影响后面的判断的。
   详细的流程图如下：
   

擦除Flash

Flash擦除是将Flash数据恢复默认值的很快的方式，一般Flash的擦除是将Flash都变成0xFFFFFFFF，而这里stm32f0308好像是都变成0x00000000的，即清零了，这是根据stm32f0308的说明大概判断的，具体的得实验下看看~
stm32f0308的Flash擦除分为两种情况，Page Erase和Mass Erase，即分页擦除，或整个用户Flash区域都擦除。

Page Erase

即擦除Flash的某一页，Flash Page Erase的标准操作步骤如下描述：
1. 先要确保没有Flash memory相关操作正在进行，因此需要检查FLASH_SR register的BSY bit；
2. 将FLASH_CR register的PER bit置1，表明是对Flash的Page Erase操作；
3. 设置FLASH_AR register，选择要erase的page；
4. 将FLASH_CR register的STRT bit置1，开始对Flash的Page Erase操作；
5. 由于进行了写入Flash的操作，需要等待直到FLASH_SR register的BSY bit被置位；
5. 最后检查FLASH_SR register的EOP flag（EOP flag, End Of Procedure, 一次Flash操作成功完成，那该EOP flag就被置位），EOP flag被置位时，就说明这次Flash擦除成功啦，需要在软件中将EOP flag清零，不然会影响后面的判断的。
详细的流程图表示如下：

Mass Erase

将整个用户Flash都擦除掉，当然option byte和system memory部分是不受影响的。其操作步骤如下：
1. 先要确保没有Flash memory相关操作正在进行，因此需要检查FLASH_SR register的BSY bit；
2. 将FLASH_CR register的MER bit置1，表明是对Flash的Mass Erase操作；
3. 将FLASH_CR register的STRT bit置1，开始对Flash的Mass Erase操作；
4. 由于进行了写入Flash的操作，需要等待直到FLASH_SR register的BSY bit被置位；
5. 最后检查FLASH_SR register的EOP flag（EOP flag, End Of Procedure, 一次Flash操作成功完成，那该EOP flag就被置位），EOP flag被置位时，就说明这次Flash擦除成功啦，需要在软件中将EOP flag清零，不然会影响后面的判断的。
详细的流程图跟上：

option byte写