STM32内部读写FLASH

很多情况下，在STM32中写入一些数据，在某些不可控因素下其数据无法保存。因此,解决此问题就要用到FLASH.

什么是内部 Flash？ 

Flash 是一种非易失性存储器，STM32 的程序和常量数据就存在 Flash 中。它的关键特点是：

特性 说明 地址映射 Flash 地址从 0x08000000 开始 掉电不丢 电源断了之后数据还在 读操作 和 RAM 一样，可以直接读 写操作 必须擦除后写入（写之前必须全是 1） 写入单位 至少为半字（16位） 擦除单位 以页为单位（STM32F103 是 1KB）

Flash 是如何读数据的？ 

STM32 的 Flash 是memory-mapped（内存映射）的，即：

Flash 被挂在总线上，和 SRAM 一样的访问方式，读取数据只需要访问地址。

底层硬件会自动完成数据译码、电荷检测、字线控制等，所以我们可以像访问 RAM 一样访问 Flash。

STM32 读取和写入内部 Flash 的本质区

操作 是否需要解锁 是否需要擦除 最小单位 是否会改变 Flash 数据 读取 否  否  1字节/2字节/4字节 否 （只读） 写入 是  是（必须） 半字（16位） 是 （只能1→0）

 为什么不需要解锁就能读取？

因为 读取 Flash 是只读操作，不会修改 Flash 结构，不存在写保护一说，也不需要擦除。Flash 读取只需要：

uint16_t data = *(volatile uint16_t *)0x0800FC00;

STM32 会自动从 Flash 控制器中读取该地址的数据。

读取代码详解

uint32_t MyFLASH_ReadWord(uint32_t Address){return *((__IO uint32_t *)(Address));}uint16_t MyFLASH_ReadHalfWord(uint32_t Address){return *((__IO uint16_t *)(Address));}uint8_t MyFLASH_ReadByte(uint32_t Address){return *((__IO uint8_t *)(Address));}

通用结构分析

*((__IO 类型 *)(Address)) 是什么意思？

组成部分 含义 (类型 *) 把地址强制转换成指针类型 __IO volatile，防止编译器优化（告诉编译器：值可能随时变化） *(指针) 取出地址中的值（解引用）

举个例子： 

*((__IO uint16_t *)0x0800FC00) → 读取地址0x0800FC00的2字节数据

注意事项
不要读取未对齐地址（比如读取 uint16_t 不能从奇数地址读取）

不要在 Flash 正在写入时读取 Flash

写入 Flash 的完整流程 

写入 Flash 是一个有顺序、受保护的敏感操作，必须严格遵守 STM32 的流程！

要求 原因 写入前必须解锁 防止误写程序或数据 写入前必须擦除 因为 Flash 只能从 1 → 0，不能反向 写入地址必须对齐 每次只能写一个 “半字” 写入时 Flash 忙，不能再操作 Flash 必须等待写完成（BSY = 0）

 

 ┌────────────┐ │ Flash_Unlock│ ← 解锁 Flash 写保护 └─────┬──────┘ ↓ ┌──────────────┐ │Flash_ErasePage│ ← 擦除所在页（将所有位置1） └─────┬────────┘ ↓ ┌──────────────────────┐ │Flash_ProgramHalfWord │ ← 写入一个16位值（地址必须对齐） └────────────┬─────────┘  ↓ ┌────────────┐ │ Flash_Lock │ ← 锁回 Flash，防止误写 └────────────┘

void MyFLASH_EraseAllPages(void){FLASH_Unlock();FLASH_EraseAllPages();FLASH_Lock();}void MyFLASH_ErasePage(uint32_t PageAddress){FLASH_Unlock();FLASH_ErasePage(PageAddress);FLASH_Lock();}void MyFLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data){FLASH_Unlock();MyFLASH_ErasePage(Address); FLASH_ProgramWord(Address, Data);FLASH_Lock();}void MyFLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data){FLASH_Unlock();MyFLASH_ErasePage(Address); FLASH_ProgramHalfWord(Address, Data);FLASH_Lock();}

把 STM32 的内部 Flash 最后一页 0x0800FC00 用作数据存储区

函数名 功能说明 Store_Init() 开机时检查是否初始化过，若无则初始化数据，再加载到 RAM 数组 Store_Save() 把当前 RAM 中的数据整体写入 Flash（覆盖） Store_Clear() 清除 RAM 中的数据，再写入 Flash（相当于清空）

Store_Init() 函数解释 

 

#define STORE_START_ADDRESS0x0800FC00#define STORE_COUNT512uint16_t Store_Data[STORE_COUNT];void Store_Init(void){if (MyFLASH_ReadHalfWord(STORE_START_ADDRESS) != 0xA5A5){MyFLASH_ErasePage(STORE_START_ADDRESS);MyFLASH_ProgramHalfWord(STORE_START_ADDRESS, 0xA5A5);for (uint16_t i = 1; i < STORE_COUNT; i ++){MyFLASH_ProgramHalfWord(STORE_START_ADDRESS + i * 2, 0x0000);}}for (uint16_t i = 0; i < STORE_COUNT; i ++){Store_Data[i] = MyFLASH_ReadHalfWord(STORE_START_ADDRESS + i * 2);}}

 

空间计算（为什么是 512？）
每个 uint16_t 是 2 字节（16 位），所以：

512 × 2 字节 = 1024 字节 = 1KB

正好使用 Flash 的最后一页（1KB 大小）来存储 512 个 uint16_t。

这是一种 对齐页大小的设计，防止写入跨页、浪费空间或出错。

步骤 说明 读取魔数 检查 Flash 中是否已经初始化过（首地址是否为 0xA5A5） 若未初始化 则擦除该页，写入魔数 + 写入 511 个 0x0000 读取数据 把 Flash 中的所有数据读入 RAM 数组 Store_Data[]

为什么用魔数 0xA5A5？

Flash 出厂是全 0xFFFF，你写入 0xA5A5 后，可以作为初始化标志，下次重启时避免重复擦除。

Store_Save() 函数解释（将 RAM 数据写回 Flash） 

void Store_Save(void){MyFLASH_ErasePage(STORE_START_ADDRESS);for (uint16_t i = 0; i < STORE_COUNT; i ++){MyFLASH_ProgramHalfWord(STORE_START_ADDRESS + i * 2, Store_Data[i]);}}

步骤 说明 先擦除页 Flash 写之前必须擦除 顺序写入 把 Store_Data[] 数组中 512 个半字写入 Flash

为什么每个数据偏移 i * 2？
因为你每个数据是 uint16_t，占用 2 字节，要避免覆盖前一个数据。 

Store_Clear() 函数解释（清除并保存） 

void Store_Clear(void){for (uint16_t i = 1; i < STORE_COUNT; i ++){Store_Data[i] = 0x0000;}Store_Save();}

功能分析：
从第 1 个数据开始清 0（保留 Store_Data[0] 为魔数）

调用 Store_Save() 整页重写

main函数

#include \"stm32f10x.h\"  // Device header#include \"Delay.h\"#include \"OLED.h\"#include \"Store.h\"#include \"Key.h\"uint8_t KeyNum;int main(void){OLED_Init();Key_Init();Store_Init();OLED_ShowString(1, 1, \"Flag:\");OLED_ShowString(2, 1, \"Data:\");while (1){KeyNum = Key_GetNum();if (KeyNum == 1){Store_Data[1] ++;Store_Data[2] += 2;Store_Data[3] += 3;Store_Data[4] += 4;Store_Save();}if (KeyNum == 2){Store_Clear();}OLED_ShowHexNum(1, 6, Store_Data[0], 4);OLED_ShowHexNum(3, 1, Store_Data[1], 4);OLED_ShowHexNum(3, 6, Store_Data[2], 4);OLED_ShowHexNum(4, 1, Store_Data[3], 4);OLED_ShowHexNum(4, 6, Store_Data[4], 4);}}

 FLASH读取芯片ID

#include \"stm32f10x.h\"  // Device header#include \"Delay.h\"#include \"OLED.h\"int main(void){OLED_Init();OLED_ShowString(1, 1, \"F_SIZE:\");OLED_ShowHexNum(1, 8, *((__IO uint16_t *)(0x1FFFF7E0)), 4);OLED_ShowString(2, 1, \"U_ID:\");OLED_ShowHexNum(2, 6, *((__IO uint16_t *)(0x1FFFF7E8)), 4);OLED_ShowHexNum(2, 11, *((__IO uint16_t *)(0x1FFFF7E8 + 0x02)), 4);OLED_ShowHexNum(3, 1, *((__IO uint32_t *)(0x1FFFF7E8 + 0x04)), 8);OLED_ShowHexNum(4, 1, *((__IO uint32_t *)(0x1FFFF7E8 + 0x08)), 8);while (1){}}

名称 地址 说明 Flash 大小 0x1FFFF7E0 单位：KB（例如 64 → 64KB Flash） UID[0] 0x1FFFF7E8 UID 第 0~15 位（低 16 位） UID[1] 0x1FFFF7EA UID 第 16~31 位（高 16 位） UID[2] 0x1FFFF7EC UID 第 32~63 位（32 位） UID[3] 0x1FFFF7F0 UID 第 64~95 位（32 位）

应用场景
防伪 / 唯一性绑定：

使用 UID 作为设备编号上传服务器或产品注册

Flash 容量检测：

某些型号可能 Flash 容量不一致，可动态检测

License 系统：

生成授权码绑定到 UID，防止盗版

设备信息显示：

工程生产中可直接通过 OLED 显示设备 ID 进行追溯