【STM32 HAL库】使用HAL库操作FLASH

操作顺序

先解锁Flash，再擦除片区，再写入，写完了别忘了加锁。

HAL_FLASH_Unlock();
HAL_FLASHEx_Erase();
HAL_FLASH_Program();
HAL_FLASH_Lock();

擦除操作

首先有个问题，我们为什么要擦除，不能直接覆写吗？答案是不能！！！。Flash存储器是一种非易失性存储器，其存储单元在未编程的时候处于1状态（对于Nor Flash，通常擦除后为全1），写操作是将某些比特位变为0，而只有擦除操作才能将位从0变为1。

typedef struct {
  uint32_t TypeErase;    // 擦除类型
  uint32_t Banks;        // 指定操作的目标 Bank
  uint32_t Sector;       // 起始扇区号
  uint32_t NbSectors;    // 要擦除的扇区数量
  uint32_t VoltageRange; // 工作电压范围
} FLASH_EraseInitTypeDef;

HAL_StatusTypeDef HAL_FLASHEx_Erase(FLASH_EraseInitTypeDef *pEraseInit, uint32_t *SectorError);

TypeErase ：指定要执行的擦除操作类型。

可选值：

• FLASH_TYPEERASE_SECTORS：擦除指定扇区（最常用）
• FLASH_TYPEERASE_MASSERASE：整片擦除（全芯片擦除）
• FLASH_TYPEERASE_PAGES：按页擦除（某些系列如 STM32L0/L1）

Banks ：目标存储区，指定要操作的 Flash Bank（存储区）

可选值：

• FLASH_BANK_1：操作 Bank1
• FLASH_BANK_2：操作 Bank2
• FLASH_BANK_BOTH：同时操作两个 Bank

注意事项：

• 仅对支持多 Bank 的芯片有效（如 STM32F4/F7/H7）
• 单 Bank 芯片固定使用 FLASH_BANK_1

Sector ：指定擦除操作的起始扇区

取值范围：

• FLASH_SECTOR_0 到 FLASH_SECTOR_11（具体取决于芯片型号）
• 不同芯片的扇区划分不同：
  • STM32F4：扇区0-3(16KB), 扇区4(64KB), 扇区5-11(128KB)
  • STM32F7：扇区0-7(32KB), 扇区8-11(128KB)
  • STM32H7：扇区0-7(128KB), 扇区8(256KB)

NbSectors ：指定要连续擦除的扇区数量

注意事项：

• 必须大于0
• 扇区必须连续（不能跳过中间扇区）
• 最大数量受芯片实际扇区数限制

VoltageRange：指定芯片当前工作电压范围，影响编程时间和精度

可选值：

• FLASH_VOLTAGE_RANGE_1：1.7V - 2.1V
• FLASH_VOLTAGE_RANGE_2：2.1V - 2.7V
• FLASH_VOLTAGE_RANGE_3：2.7V - 3.6V（最常用）
• FLASH_VOLTAGE_RANGE_4：2.7V - 3.6V（特定芯片）

void erase_flash_sectors(uint32_t start_sector, uint32_t num_sectors) {
    HAL_FLASH_Unlock(); // 解锁Flash
    
    FLASH_EraseInitTypeDef erase_init;
    uint32_t sector_error = 0;
    
    // 配置擦除参数
    erase_init.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_SECTORS;
    erase_init.Banks = FLASH_BANK_1; // F407系列只有Bank1
    erase_init.Sector = FLASH_SECTOR_11;
    erase_init.NbSectors = 1;
    erase_init.VoltageRange = FLASH_VOLTAGE_RANGE_3;
    
    // 执行擦除
    if (HAL_FLASHEx_Erase(&erase_init, &sector_error) != HAL_OK) {
        // 错误处理
        if (sector_error != 0xFFFFFFFF) {
            // sector_error包含失败扇区号
            Error_Handler();
        }
    }
    
    HAL_FLASH_Lock(); // 重新锁定Flash
}

写入操作

HAL_StatusTypeDef HAL_FLASH_Program(uint32_t TypeProgram, uint32_t Address, uint64_t Data);

参数	含义	可选值/要求
TypeProgram	指定编程数据类型宽度	FLASH_TYPEPROGRAM_BYTE（8位） FLASH_TYPEPROGRAM_HALFWORD（16位） FLASH_TYPEPROGRAM_WORD（32位） FLASH_TYPEPROGRAM_DOUBLEWORD（64位）
Address	写入的目标 Flash 地址	必须按数据类型对齐（如32位写入需4字节对齐）
Data	要写入的数据（实际使用时会根据类型截断）	最大支持64位，超宽数据需分多次写入

void write_word(uint32_t address, uint32_t data) {
    HAL_FLASH_Unlock();  // 解锁Flash
    __HAL_FLASH_CLEAR_FLAG(FLASH_FLAG_ALL_ERRORS);  // 清除错误标志

    // 执行写入
    HAL_StatusTypeDef status = HAL_FLASH_Program(
        FLASH_TYPEPROGRAM_WORD, 
        address, 
        (uint64_t)data
    );

    HAL_FLASH_Lock();  // 重新上锁

    if (status != HAL_OK) {
        uint32_t error = HAL_FLASH_GetError();
        Error_Handler(error);
    }
}

// 调用示例
write_word(0x080E0000, 0x12345678);  // 向扇区5起始地址写入数据

读取操作

读取操作很简单，没有调用函数，直接按照地址取值即可。

// 读取验证
uint32_t read_val = *(__IO uint32_t*)address;
if (read_val != expected_val) {
    // 检查地址/擦除状态
}