stm32Flash操作 - 技术栈

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//G0B0 flash大小 0x08000000-0x0807FFFF 512K(0400 1K)

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//初始化标记数据地址 放最前面 脱机烧写器可擦除掉
#define     CONST_INITMARKDATA_ADDRESS      (0x0807D000UL) 

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//射频数据地址
#define     CONST_FREQDATA_ADDRESS          (0x0807F000UL)  

//2k 1页
//本振数据地址
#define     CONST_BWLODATA_ADDRESS          (0x0807F800UL)

//用户数据标记
#define     CONST_USERDATA_ACTIVECOOKIE     (0xFEDCCDEF)

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__align(8) static uint8_t flashWriteBuf[2048];

__align(8): 用于指定存储在内存中的变量的对齐方式为 8 字节。对齐的目的是为了优化内存访问，确保变量在内存中的地址是某个值的倍数（这里是 8 字节）。这通常对于某些硬件和特定的数据结构是必要的。
static: 用于指示该变量的存储持续时间为整个程序的执行期间。在这里，flashWriteBuf 是一个静态变量，它在程序的整个执行期间都存在，并且其生命周期延伸到整个程序的运行时间。

这行代码定义了一个静态的、对齐为 8 字节的、包含 2048 个无符号8位整数的数组 flashWriteBuf。

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为什么要使用 __align(8)，以及对齐方式在内存中的表现是什么样的？

在C语言中，对齐方式是指变量在内存中的存储起始位置相对于地址的偏移量。

对齐的主要目的是优化内存访问速度，特别是对于一些体系结构或硬件，它们可能要求某些数据类型的变量从特定地址开始。

访问速度： 在某些架构中，对齐的数据访问速度更快。例如，某些处理器可能要求访问 4 字节整数从4字节对齐的地址开始，否则可能会引发性能损失或错误。
缓存行： 许多处理器以缓存行为单位加载数据到缓存中。如果变量的首地址是缓存行对齐的，那么对该变量的访问可能会更加高效。
硬件限制： 某些硬件要求特定数据类型从特定对齐方式的地址开始。如果不满足这些要求，可能会导致硬件异常或性能下降。

在具体的应用场景中，选择对齐方式通常是为了优化性能或者满足硬件的要求。然而，过度的对齐可能会导致内存空间的浪费。在实际开发中，对齐的选择需要根据具体的硬件和性能需求进行权衡。

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1. 实现逻辑：

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uint8_t* coreFlashAcquireWriteBuffer(void)
{
    return flashWriteBuf;
}

该函数返回一个 uint8_t 类型的指针。函数体内只有一条语句，即返回名为 flashWriteBuf 的静态数组的首地址。

主要目的是获取可用于写入的缓冲区。由于返回的是指向 uint8_t 的指针，可以将这个指针用于写入字节数据。

2. 主要目的和适用场景：

这段代码的主要目的是提供一个接口，允许外部模块或函数获取一个可用于写入的缓冲区。

这种模式常见于需要进行数据写入或者数据缓冲的情境，例如将数据写入到 Flash 存储器中。

适用场景可能包括需要向 Flash 存储器写入数据的任务。通过调用 coreFlashAcquireWriteBuffer 函数，程序可以获取一个缓冲区，然后将待写入的数据写入该缓冲区。

这种设计允许程序灵活地控制数据的写入，同时提供了一种有效的机制来管理数据的写入操作。

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1. 实现逻辑：

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static uint32_t getPage(uint32_t addr)
{
    uint32_t page = 0;

    /* Bank 1 */
    page = (addr - FLASH_BASE) / FLASH_PAGE_SIZE;

    return page;
}

这段代码定义了一个静态函数 getPage，接受一个 uint32_t 类型的地址参数，计算并返回与该地址相关的页面号（page number）。在这个实现中，页面号被计算为地址相对于基地址 FLASH_BASE 的偏移量除以页面大小 FLASH_PAGE_SIZE。

2. 主要目的和适用场景：

主要目的是根据给定的地址计算出相应的页面号。

在嵌入式系统中，Flash存储器通常分为多个页面，每个页面存储一定量的数据。

获取地址对应的页面号可以用于确定数据在Flash中的位置。

适用场景可能包括在程序中管理Flash存储器的情况，比如需要存储和检索数据到Flash中的特定页面。通过调用 getPage 函数，程序可以获得给定地址所在的页面号，然后使用这个页面号进行相应的操作，例如擦除或写入数据。

总体而言，这个函数是一个用于获取地址对应页面号的工具函数，可以用于在嵌入式系统中管理Flash存储器中的数据。

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1. 实现逻辑：

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int32_t coreFlashWrite(void* dstAddr, const void* srcAddr, const uint32_t size)
{
    //...（变量定义和初始化）

    //初始化FLASH_EraseInitTypeDef
    FLASH_EraseInitTypeDef eraseInitStruct = {0x00};

    int32_t ret = ERR_FLASHOP_OK;  // 返回值

    //判断入参正确
    if (!srcAddr || !dstAddr || 0 == size)
    {
        return ERR_FLASHOP_PARAM_INVAL;
    }
    if (0 != ((uint32_t)srcAddr & 0x00000007))
    {
        return ERR_FLASHOP_SRCADDR_UNALIGN;
    }
    if (0 != ((uint32_t)dstAddr & 0x00000007))
    {
        return ERR_FLASHOP_DSTADDR_UNALIGN;
    }

    //获取要擦除的第一页
    firstPage = getPage((uint32_t)dstAddr);

    //获取要从第一页擦除的页数
    nbOfPages = size / FLASH_PAGE_SIZE + (size % FLASH_PAGE_SIZE ? 1 : 0);

    eraseInitStruct.TypeErase   = FLASH_TYPEERASE_PAGES;
    eraseInitStruct.Page        = firstPage;  // 擦除起始页
    eraseInitStruct.NbPages     = nbOfPages;  // 擦除页数

    HAL_FLASH_Unlock();  // Flash解锁

    __disable_irq();  // 擦除前需要关闭中断

    if (HAL_FLASHEx_Erase(&eraseInitStruct, &pageError) != HAL_OK)
    {
        __enable_irq();
        ret = -ERR_FLASHOP_FAIL_ERASE;
        goto exit;
    }

    __enable_irq();

    //开始写入Flash
    flashAddress = (uint32_t)dstAddr;
    nWriteAll = size;

    while (nHasWrite < nWriteAll)
    {
        // 以64位为单位写入数据
        srcDW = *(uint64_t*)((uint32_t)srcAddr + nHasWrite);
        if (HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_DOUBLEWORD, flashAddress, srcDW) == HAL_OK)
        {
            flashAddress += 8;
            nHasWrite += 8;
        }
        else
        {
            ret = ERR_FLASHOP_FAIL_PROG;
            goto exit;
        }
    }

exit:

    HAL_FLASH_Lock();  // Flash加锁

    return ret;
}

2. 主要目的和适用场景：

这段代码的主要目的是实现Flash存储器的写入操作。该函数接受目标地址 dstAddr、源地址 srcAddr 和写入大小 size 作为参数，首先擦除目标地址所在的Flash页面，然后将数据从源地址写入到目标地址。

适用场景可能涉及到需要在嵌入式系统中进行Flash存储器的写入操作，例如在固件更新或配置保存等场景。

3. 使用的关键字和修饰符：

static: 该函数没有使用 static 关键字，因此在其他文件中可以访问。
uint32_t, void, const: 这些是数据类型，用于声明参数和变量的类型。
FLASH_EraseInitTypeDef: 这是一个结构体类型，用于配置Flash擦除的初始化参数。
HAL_FLASH_Unlock(), HAL_FLASH_Lock(): 这些是由HAL（Hardware Abstraction Layer）提供的函数，用于解锁和锁定Flash。

总体而言，这是一个用于在嵌入式系统中进行Flash存储器写入的函数，包括擦除和写入两个步骤。============================================================================
1. 实现逻辑：

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bool initMarkDataIsActive(void)
{
    const volatile initMarkDataFlash_t* rawPtr = (const volatile initMarkDataFlash_t*)CONST_INITMARKDATA_ADDRESS;

    return (rawPtr->active == CONST_USERDATA_ACTIVECOOKIE);
}

这段代码定义了一个函数 initMarkDataIsActive，该函数返回一个布尔值。函数内部首先声明了一个指向 initMarkDataFlash_t 结构体类型的 volatile 常量指针 rawPtr，然后将其初始化为指向一个特定地址 CONST_INITMARKDATA_ADDRESS。

函数最后通过比较 rawPtr->active 和 CONST_USERDATA_ACTIVECOOKIE 的值来确定初始化标记数据是否处于激活状态。

2. 主要目的和适用场景：

主要目的是检查初始化标记数据是否处于激活状态。在嵌入式系统中，可能会有一些标记数据用于指示系统的初始化状态，这个函数就是用于检查这些标记数据是否处于激活状态。

适用场景可能包括在系统启动时检查某些初始化数据，以确保系统处于已初始化的状态。

3. 使用的关键字和修饰符：

const, volatile: 这些关键字用于修饰指针 rawPtr，指明该指针指向的数据是常量且易变的，这通常用于防止编译器进行一些优化，确保每次访问都会从内存中读取最新的值。

总体而言，这个函数用于检查初始化标记数据是否处于激活状态，返回一个布尔值表示检查结果。

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1. 实现逻辑：

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void initMarkDataReadFlash(void)
{
    const volatile initMarkDataFlash_t *rawPtr = (const volatile initMarkDataFlash_t*)CONST_INITMARKDATA_ADDRESS;

    if (initMarkDataIsActive())
    {
        memcpy(&initMarkDataFlash, (void*)rawPtr, sizeof(initMarkDataFlash_t));
    }
}

函数内部首先声明了一个指向 initMarkDataFlash_t 结构体类型的 volatile 常量指针 rawPtr，然后将其初始化为指向一个特定地址 CONST_INITMARKDATA_ADDRESS。

接着，通过调用 initMarkDataIsActive 函数检查初始化标记数据是否处于激活状态。如果激活，那么通过 memcpy 函数将 Flash 中的数据复制到一个全局变量 initMarkDataFlash 中。

2. 主要目的和适用场景：

主要目的是在系统启动时从 Flash 中读取初始化标记数据。在嵌入式系统中，初始化标记数据可能包含一些配置信息或者系统状态，该函数的目的是将这些数据读取到内存中，以便系统可以使用这些数据进行初始化。

适用场景可能包括在系统启动时加载先前保存的配置或状态信息，以确保系统处于正确的状态。

总体而言，这个函数用于从 Flash 中读取初始化标记数据，如果数据处于激活状态，则将其复制到全局变量中。

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1. 实现逻辑：

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int32_t initMarkDataSyncFlash(void)
{
    int32_t ret = 0;

    //用户数据写入
    ret = coreFlashWrite((void*)CONST_INITMARKDATA_ADDRESS, (void*)&initMarkDataFlash, sizeof(initMarkDataFlash_t));

    return ret;
}

函数内部首先声明了一个整数变量 ret，用于存储函数执行的结果。

接着，通过调用 coreFlashWrite 函数将全局变量 initMarkDataFlash 中的数据写入到 Flash 中的指定地址 CONST_INITMARKDATA_ADDRESS。

最后，函数返回执行的结果。

2. 主要目的和适用场景：

主要目的是将全局变量 initMarkDataFlash 中的数据同步到 Flash 中的指定地址。在嵌入式系统中，这可能用于将配置或状态信息保存到 Flash 中，以便在系统重新启动时恢复状态。

适用场景可能包括在系统运行时修改了一些配置或状态信息，希望将这些更改保存到持久性存储中。

总体而言，这个函数用于将全局变量中的数据写入到 Flash 中的指定地址，返回一个表示执行结果的整数值。