单片机 Flash 指定地址存储常量字符串调试笔记

一、基本信息

单片机型号：华大 HC32F460

开发环境：Keil

Flash规格: 512K (0x00000000 ~ 0x0007FFFF)，扇区大小8K

目标功能：将常量字符串编译保存到Flash的指定绝对地址

二、问题现象

使用 attribute((at())) 直接指定字符串地址：

复制代码

const char myFixedString[] __attribute__((at(0x00078000))) = "Hello, HC32F460!";

将上述代码编译后Map文件异常。原代码 RO Data 约 66KB， 加入上述代码后，Total ROM Size 膨胀至 505KB，生成的烧录文件体积巨大，烧录缓慢且浪费 Flash 空间。

Map 文件对比：

项目	修改前	修改后
RO Size	66372 (64.82kB)	516116 (504.02kB)
ROM Size	68344 (66.74kB)	518088 (505.95kB)

三、原因分析

__attribute__((at(0x00078000))) 要求链接器将变量放置到该绝对地址。代码原有结束地址约 0x00010800，而目标地址 0x0007F000 相距约 442KB。Keil 链接器为了保证地址连续性，从代码结束处到目标地址之间的所有空白区域都被填充为 0，导致生成的映像文件包含大量无用数据，ROM Size 急剧增大。

四、解决方法

使用分散加载文件 + 独立加载域

原理：

为固定数据创建一个独立的加载域（Load Region），起始地址直接设为所需地址。链接器不会在两个加载域之间插入填充数据。

步骤：

打开 Keil 工程选项 → Linker → 取消勾选 "Use Memory Layout from Target Dialog"

点击 Edit 编辑分散加载.sct 文件，内容如下：

复制代码

; 主加载域：代码区，占用 Flash 前半部分，结束于数据区之前
LR_IROM1 0x00000000 0x00078000  {    ; 480KB，结束于 0x77FFF
  ER_IROM1 0x00000000 0x00078000  {
   *.o (RESET, +First)
   *(InRoot$$Sections)
   .ANY (+RO)
   .ANY (+XO)
  }
  RW_IRAM1 0x1FFF8000 0x0002F000  {
   .ANY (+RW +ZI)
  }
}

; 独立数据加载域：固定字符串，放在最后 8KB 扇区（0x78000 ~ 0x79FFF）
LR_ROM_DATA 0x00078000 0x00002000  {
  ER_ROM_DATA 0x00078000 0x00002000  {
    *(.my_fixed_data)    ; 收集所有标记为 .my_fixed_data 的段
  }
}

注意：

主加载域大小（0x78000）必须保证实际代码+RO Data 不超过该值，否则会与数据域重叠。当前代码仅 66KB，安全。

使用独立加载域时，主加载域必须缩小到数据区起始地址之前，否则地址重叠会导致链接失败。

在 C 代码中定义变量到自定义段并编译。

复制代码

const char myFixedString[] __attribute__((section(".my_fixed_data"))) = "Hello, HC32F460!";

编译后下载代码到单片机，通过调试模式查看，Flash（0x00078000）地址并无指定数据。

查看Map文件发现以下链接报告，字符串段被链接器优化移除，最终 Flash 中并无数据。

复制代码

Removing apl_application.o(.my_fixed_data), (17 bytes).

原因分析：

链接器默认开启"死代码消除"（Dead Code Elimination），虽然通过 .sct 文件为 .my_fixed_data 段分配了空间，但 C 代码中定义的字符串变量没有被任何地方引用（未读取其地址或内容），链接器认为该段是未使用的输入段，因此在最终链接阶段将其移除。

解决方法：

使用 __attribute__((used))强制保留自定义段

复制代码

// 字符串将被放置在 Flash 地址 0x00078000
const char myFixedString[] __attribute__((section(".my_fixed_data"), used)) = "Hello, HC32F460!";

五、验证步骤

重新编译工程 ，观察编译输出无 Removing ... 警告。
查看 Map 文件：
- 搜索 myFixedString，确认其地址为 0x00078000。
- 检查 Total ROM Size，代码实际大小 + 字符串长度（约 66KB + 几十字节）。
烧录并运行：
- 在代码中通过指针读取该地址的数据，打印确认内容正确。

六、关键注意事项

注意点	说明
地址冲突	指定的 Flash 地址必须在芯片有效范围内，且不能与代码、中断向量表重叠。建议放在 Flash 尾部扇区。
主加载域大小	使用独立加载域时，主加载域必须缩小到数据区起始地址之前，否则地址重叠会导致链接失败。
const 修饰	只读字符串建议定义为 `const`，数据直接放在 Flash 中，不占用 RAM。
运行时修改	如需运行时修改 Flash 中的字符串，不能使用 `const`，且必须调用 Flash 擦写函数（需在 RAM 中执行）