STM32单片机读写外部FLASH操作说明

 

STM32单片机作为一种高性能、低功耗的嵌入式微控制器，广泛应用于各种电子设备中。在实际应用中，为了扩展存储空间或实现数据的持久化存储，经常需要使用外部FLASH存储器。本文将详细介绍STM32单片机如何读写外部FLASH存储器。

一、外部FLASH存储器简介

外部FLASH存储器是一种非易失性存储器，能够在断电后保持存储的数据不变。它通常具有较大的存储容量和较长的数据保持时间，非常适合用于存储程序代码、配置参数、用户数据等。STM32单片机可以通过SPI(串行外设接口)或I2C(两线串行接口)等通信协议与外部FLASH存储器进行通信。

二、硬件连接

在进行STM32单片机与外部FLASH存储器的连接时，需要注意以下几点：

电源连接：确保外部FLASH存储器的电源引脚与STM32单片机的电源引脚正确连接，以保证两者工作在同一电压下。

通信接口连接：根据外部FLASH存储器的通信协议(如SPI或I2C)，将相应的引脚与STM32单片机的对应接口引脚连接。例如，SPI接口通常包括MISO(主入从出)、MOSI(主出从入)、SCK(时钟)和CS(片选)等引脚。

地址和数据线连接：对于具有多条地址线和数据线的外部FLASH存储器，需要将其地址线和数据线与STM32单片机的相应引脚连接。

三、软件配置

在进行软件配置时，需要完成以下步骤：

初始化通信接口：根据外部FLASH存储器的通信协议，初始化STM32单片机的SPI或I2C接口。这通常包括设置接口的时钟频率、数据格式、工作模式等参数。

配置外部FLASH存储器的地址：根据外部FLASH存储器的规格书，设置其基地址和存储区域大小。这有助于STM32单片机在读写操作时能够准确地定位到目标地址。

编写读写函数：根据外部FLASH存储器的操作指令和数据格式，编写相应的读写函数。这些函数通常包括解锁操作(如果外部FLASH存储器具有写保护功能)、发送指令、等待操作完成、读取状态等步骤。

四、读写操作示例

以下是一个简单的STM32单片机读写外部FLASH存储器的示例代码：

#include "stm32f1xx_hal.h"

// 假设使用SPI接口与外部FLASH存储器通信

extern SPI_HandleTypeDef hspi1;

// 外部FLASH存储器的基地址和指令集

#define FLASH_BASE_ADDR 0x00000000

#define FLASH_WRITE_ENABLE_CMD 0x06

#define FLASH_WRITE_CMD 0x02

#define FLASH_READ_CMD 0x03

#define FLASH_CHIP_ERASE_CMD 0xC7

// 解锁外部FLASH存储器的写保护功能（如果适用）

void FLASH_Unlock(void) {

// 发送解锁指令到外部FLASH存储器

HAL_SPI_Transmit(&hspi1, &FLASH_WRITE_ENABLE_CMD, 1, HAL_MAX_DELAY);

}

// 锁定外部FLASH存储器的写保护功能（如果适用）

void FLASH_Lock(void) {

// 发送锁定指令到外部FLASH存储器（如果有的话）

// 注意：不是所有外部FLASH存储器都具有锁定功能

}

// 向外部FLASH存储器写入数据

void FLASH_WriteData(uint32_t address, uint8_t *data, uint16_t length) {

uint8_t buffer[4];

buffer[0] = FLASH_WRITE_CMD;

buffer[1] = (address >> 16) & 0xFF;

buffer[2] = (address >> 8) & 0xFF;

buffer[3] = address & 0xFF;

FLASH_Unlock();

for (uint16_t i = 0; i < length; i += 4) {

HAL_SPI_Transmit(&hspi1, buffer, 4, HAL_MAX_DELAY);

HAL_SPI_Transmit(&hspi1, &data[i], MIN(4, length - i), HAL_MAX_DELAY);

}

FLASH_Lock();

}

// 从外部FLASH存储器读取数据

void FLASH_ReadData(uint32_t address, uint8_t *data, uint16_t length) {

uint8_t buffer[4];

buffer[0] = FLASH_READ_CMD;

buffer[1] = (address >> 16) & 0xFF;

buffer[2] = (address >> 8) & 0xFF;

buffer[3] = address & 0xFF;

HAL_SPI_Transmit(&hspi1, buffer, 4, HAL_MAX_DELAY);

HAL_SPI_Receive(&hspi1, data, length, HAL_MAX_DELAY);

}

int main(void) {

HAL_Init();

// 配置系统时钟等

// ...

// 示例：向外部FLASH存储器写入数据

uint8_t writeData[] = "Hello, STM32!";

FLASH_WriteData(FLASH_BASE_ADDR, writeData, sizeof(writeData));

// 示例：从外部FLASH存储器读取数据

uint8_t readData[sizeof(writeData)];

FLASH_ReadData(FLASH_BASE_ADDR, readData, sizeof(readData));

// 在此处可以添加代码来验证读取的数据是否正确

// ...

while (1) {

// 主循环

}

}

上述代码仅为示例，实际使用时需要根据外部FLASH存储器的规格书进行相应的修改。例如，外部FLASH存储器的地址格式、指令集、数据格式等可能与示例代码中的不同。

五、注意事项

写保护：在写入外部FLASH存储器之前，确保已经解锁了其写保护功能(如果适用)。写入完成后，根据需要锁定写保护功能以防止意外写入。

擦除操作：在写入新数据之前，可能需要先擦除目标存储区域。擦除操作通常比写入操作更耗时，因此在实际应用中需要合理安排擦除和写入的顺序。

超时处理：在进行读写操作时，需要设置合理的超时时间以防止操作失败时程序陷入死循环。超时时间应根据外部FLASH存储器的规格书和实际使用情况来确定。

数据校验：在读写操作完成后，建议进行数据校验以确保数据的正确性和完整性。常用的校验方法包括CRC校验、校验和等。

综上所述，STM32单片机读写外部FLASH存储器需要完成硬件连接、软件配置和编写读写函数等步骤。在实际应用中，需要根据外部FLASH存储器的规格书进行相应的修改和优化。