上次我们学习完了窗口看门狗，接下来学习Flash闪存。
一.Flash简介
1.简介
我们可以对照DMA中的存储器映像来了解一下。ROM是掉电不丢失，RAM是掉电丢失。
我们本节的任务就是对第一条的这些存储器进行读写。我们需要用到闪存管理器接口这个外设。
第二条可以通过程本身来修改自己，实现程序的更新。这个在程序中编程就是IAP，和OTA类似，相当于远程升级。
第三条我们用的STLINK就是SWD，他和系统加载程序Bootloader是一样的，会把程序都给覆盖掉。
第四条就是高级一点，在程序中编程。怎么实现呢，我们首先需要自己写一个Bootloader程序。并且存放在程序更新时，不会覆盖的地方。需要更新的话，我们控制程序跳到自己写的bootloader里面来。在这里面我们就可以接收任意口穿过来的数据了。比如串口，USB，蓝牙转串口，wifi转串口。这个传过来的数据就是我们待更新的程序。我们把收到的数据，写在前面，程序正常运行的地方，写完之后，再把程序跳转到正常运行的地方。
这样通过wifi转串口就可以实现无线下载程序。
2.闪存分频表
这是我们中容量产品的闪存分配表。
我们需要打开这个进行查找。
第一个是：主存储器也就是我们说的程序存储器，用来存放程序代码的。这是最主要也是容量最大的一块。
第二个是：信息块，启动程序代码，就是刚刚说的系统存储器，存放的是原厂写入的bootloader用于窜口下载。用户选择字节就是选项字节。存放一些独立的参数，这个选项字节，在手册里一般都称作选择字节。
第三个是：闪存接口寄存器，实际上这里并不属于闪存，我们看他的地址就可以知道。地址都是40开头的，说明闪存存储器接口寄存器，就是一个普通的外设。和之前的GPIO,USART,TIM等等，都是一个性质的东西。这些存储器他们的存储介质，也都是SRAM。这个闪存存储器接口，就是上面那些闪存的管理员，这些寄存器就是用来控制擦除和编程这个过程的。
主存＋信息块组成真正的闪存。启动程序代码就是系统寄存器，然后用户选择字节就是选项字节，他们两个一起组成信息块。
还有就是，只要地址以000，400，800，c00，结尾的基本都是页的起始地址。Flash擦除只能按单元擦除，擦除完变成0，然后只可以由1变为0，不可以由0变为1。
系统存储器他的起始地址是：0x1FFF F000，容量是2K。这些介绍过。选项字节起始地址是：0x1FFF F800，容量是16个字节。
这里还可以发现，我们平时说的芯片闪存容量是64K，128K它只得只是主存储器的容量。
最后是闪存接口寄存器，里面包括KEY键寄存器，SR状态寄存器，CR控制寄存器等等。外设的起始地址是0x4002 2000。每个寄存器都是32位，也就是四字节。
3.基本结构图
闪存存储区接口，还有另一个名字，在手册中叫：闪存擦除和编程控制器（FPEC)。
二.Flash擦除和编程
1.解锁Flash
我们接下来学习如何操作控制器（FPEC）来对程序存储器和选项字节进行擦除和编程。
这和之前W25Q64一样，W25Q64在写入之前需要写使能，然后Flash操作之前需要解锁。这里解锁的方式和独立看门狗一样，都是通过在键寄存器写入指定键值来解锁。使用键寄存器的好处就是更能防止误操作。每一个指令必须输入密码才可以完成。
首先FPEC，共有三个键值，RDPRT键是解除读保护的密钥，值是0xA5。
然后接着看，复位后Flash的值是锁着的，我们需要先用KEY1和KEY2这两个钥匙都输入正确，才能解锁，即使你程序跑飞了，歪打正着正好写入KEY1，也难以保证下一次歪打正着写入了KEY2。
加锁的话很简单，我们只需要在FLASH_CR中的LOCK位写1就可以加锁了。
2.使用指针访问存储器
因为STM32内部的存储器是挂在总线上的。所以这时读取某个存储器就非常简单了。
第一步我们需要给定要读取的地址，这里以0x0800 0000为例，第二步，在地址前面加上强制类型转换。这里把这个变量强制转换为了Uint16_t的指针类型。想以几位的数据读取出地址，就要用uint几_t。这个指针类型前面还加入了一个__IO，在stm32库函数中这是一个宏定义。这个宏定义对应下面C语言的关键字 volatile，这是易变的数据的意思，在这个数据前面加上volatile是一个安全保障措施。加这个关键字的目的，用一句话来说就是防止变量被编译器优化。
首先说一下，keil编译器默认情况下是最低优化等级。编译器优化用途就是去除繁杂无用的代码。降低代码空间。提升运行效率。但是有时候，编译器会优化掉比如说你定义了一个空循环的延时函数，编译器就会认为，你这个空循环没有用到，就会给你优化掉。这时就可以加入volatile这个函数，来告诉编译器无论如何，都不要优化掉这个函数。另外编译器还会利用缓存来加速代码。
总结一下就是，当你开启了编译器优化的时候，在无意义加减变量多线程更改变量，读写与硬件相关的存储器时，都需要加入volatile防止被编译器优化。
所以说这一部分是一个指针变量，已经指向了0x0800 0000这个地址。
然后就是加一个解引用，把指针指向的这个地址里面的内容给读取出来。
其实UP主这里讲的不太严谨，0x8000 0000不是地址，只是一个普通的十六进制数，强转为uint16_t*也就是指针变量时才变为了地址，整体扩住后再加一个*也就是解引用才是在对应的寄存器地址取值。
取出来之后我们可以把这个值存放在自定义的变量Data中，这样子就把这个寄存器的值取出完成了就完成了指定地址读的任务。对于闪存的读取来说，是不需要解锁的，因为只是看看存储器，不对存储器进行更改。
接着就是指定地址写，和上面一样，先给定十六进制（这个也就是寄存器地址的映射）然后强制转换为指针变量，此时他就是寄存器的地址（因为通过映射，寄存器地址的值和这个十六进制一样），之后加一个volatile关键字防止变量被优化，然后加一个*（解引用），找到通过这个地址指向的寄存器的值，然后进行修改。
需要注意的是，因为这个语句是写入数据，并且指定的是闪存的地址，闪存在程序运行时，是只读的，不能轻易更改。而我们需要对闪存进行更改。这个所需的权限就比较高。需要提前解锁，并且还需要后面的操作流程。如果这里写的是SRAM的地址，那就可以直接写入了。
3.程序存储器全擦除
第一步就是读取lock位看看芯片锁没锁，如果锁住了就执行解锁过程就是在KEYR寄存器先写入KEY1再写入KEY2。库函数是直接执行解锁过程，无需在意锁没锁，省去了判断步骤。解锁完成后，首先置控制寄存器CR里面的MER=1，STRT=1。其中STAR=1是触发条件。STAR=1后芯片开始干活。然后芯片看到MER位是1，他就知道接下来要干的活就是全擦除。这样内部电路就会接收全擦除的过程。然后继续，擦除也是需要一定时间的，执行擦除后，芯片要进行等待，看看BSY位是否为1。BSY位表示芯片是否处于忙状态，为1的话表示芯片正在忙。之后BSY为0时进行擦除门之后就是读出并验证所有页的数据。
4.程序存储器页擦除
STM32的闪存也是写入之前必须擦除的。擦除之后所有的数据位变为1。擦除的最小单位就是一页1K，1024字节。页擦除和全擦除差不多，上面的还是解锁，进入擦除，等待，不过中间的置控制寄存器CR的PER位为1，然后再AR寄存器中选择要擦除的页。最后置控制寄存器的STRT位为1。置STRT位为1也是触发条件。STRT为1芯片开始干活，然后看到PER为1就知道要执行页擦除。然后闪存不止一页，芯片还要知道，要擦除哪一页。所以他会继续看AR寄存器的数据。AR寄存器我们需要提前写入一个页起始地址。这样芯片就会把指定的一页给擦除掉。之后就是等待BSY位，然后读出验证数据。
5.程序存储器写入
擦除之后我们就可以执行写入的操作了，STM32的闪存会在写入之前检查指定地址是否是擦除。如果没有擦除就写入，STM32则不执行写入。写入之前也是执行解锁。然后第二步，我们需要置控制寄存器的PG位为1。表示我们即将写入数据。之后第三步就在指定的地址接入半字。
这一步我们需要用到这个代码。使用指针在指定地址写入数据。另外注意的是，写入操作只能以半字的形式写入，在stm32中有几个术语，字，半字，字节。
其中字word就是32位数据，半字Halfword就是16位数据，字节Byte就是8位数据。这里就是以半字进行写入就是一次性写入两个字节。如果要写入32位就分两次完成。
然后写入数据的代码就是下一步的开始条件不需要像擦除那样，置STRT位了。写入半字之后芯片会进入忙状态，我们的待BSY请0，这样就写入完成了。
三.选项字节
1.选项字节了解
这一块了解即可。
图里的起始地址，就是我们选项字节的起始地址。
这些数据在表格的这里。把这个16个字节展开就是上面的图。
之后这里面有一半的名称前面都带了一个n，这个意思就是你在写入RDP数据时要同时在nDRP写入数据的反码。其他的都是一个道理。这样写入操作才是有效的，如果芯片检测到这两个存储器不是反码关系，那么就代表数据无效，有错误。对应的功能就不执行。这是一个安全保护措施。当然写入反码的过程硬件会自动计算并写入。函数也是封装好了。
我们去掉带n的一共剩下八个寄存器了。RDP读保护配置位。第四个是每一位保护四个存储页，四个字节一共32位。1位保护4页，那么就是32*4=128页。
对于小容量的话，这里也有解释。
大容量的话同理。
2.选项字节擦除
因为选项字节也属闪存的范围，所以也需要擦除才能写入。
第一步其实也是解锁闪存，只是没有写，之后就是事前等待，确保闪存没在忙。
第二步是选项字节的解锁，选项字节是一个单独的锁。在解锁闪存后，还需要解锁选项字节的锁。
这是选项字节的锁。它上面的就是闪存的锁。解锁这个小锁也是这个流程，我们需要在OPTKERY里先写入KEY1在写入KEY2。之和和擦除闪存类似，先OPTER为1表示即将擦除选项字节，然后STRT为1，开始擦除，之后等待BSY为0，擦除选项字节就完成了。
3.选项字节写入
和普通的闪存差不多，先解除BSY在写入小锁。之后设置CR的OPTPG位为1，表示我要开始写入选项字节。在之后写入要编程的半字的地址。这个是指针写入操作。最后等待忙就写入完成了。
四.器件的电子签名
电子签名实际上就是STM32的ID号他的存放区域是系统存储器。就是这里，它不仅有bootloader程序，还有几个字节的ID号。系统存储器起始地址是0x1FFF F000。
使用这个唯一的ID号可以进行加密的数据，比如说你写一段程序，然后只能在指定设备运行。那就可以在程序的多处，加入ID号判断，如果不是指定设备的ID号，就不执行程序功能。这样即使你的程序被盗，在别的设备上也难以运行。
这就是STM32的电子签名。
五.手册观看
1.闪存编程手册
这里是IAP和ICP的介绍。
接着是术语介绍，都是什么意思。
这是一个重点，你要想编程，首先需要知道闪存是怎么分配的。
之后是一些说明文字。
然后是涉及内核和CPU的一些内容。
接着就是闪存编程擦除控制器FPEC。
还有就是小重点，任何读写闪存操作都会使CPU暂停。这其实是读写内部闪存的一个弊端。就是闪存忙的时候，代码会暂停。因为读写代码需要读闪存，闪存在忙没法读就会导致CPU暂停，这样会导致假如你使用内部闪存读取数据，然后CPU又在频繁的中断。这样读写闪存时候，中断代码就无法执行了。
之后就是选项字节。
需要注意的是这里的位都使用的是反逻辑，1表示无效，0表示有效。因为闪存擦除之后都是1。所以1会作为默认情况，比如说这里的1就是不实施写保护，0就是实施写保护。
2.寄存器说明
闪存访问控制寄存器。
FPEC键寄存器。
状态寄存器表示工作状态。
控制寄存器，用于控制电路运行。
主要了解这些。
地址寄存器。
选项字节寄存器。这些寄存器会把选项字节的内容加载进来，里面的内容和选项字节是对应得。
寄存器总表，这就是闪存的主要内容。
3.器件电子签名
器件的电子签名。
之后是寄存器。
可以作为期间号，作为密码。用来激活带安全机制的自举功能。这96位可以以字节（8位）方式读取，也可以用半字（16位）方式读取，或者全字（32位）方式读取。
下面就是所有位的内容了，就是ID号的一段数据。
到这里全部的内容就结束了。