5、Flash存儲器（Flash）

5.1簡介

Flash存儲器連接在AHB總線上，由Flash控制器統(tǒng)一管理，可對存儲器執(zhí)行取指、讀取、編程和擦除操作，并具有安全訪問機制和讀寫保護等功能。

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5.2Flash主要特性

l高達128 KB的用戶存儲空間

-塊大小：16 KB

-頁大小：512字節(jié)

l32-bits位寬讀取/寫入

l支持頁擦除、塊擦除、批量擦除

l可配置3種讀出保護等級（RDP）

l2塊可配置的代碼讀出保護區(qū)域（PCROP）

l2塊可配置的寫入保護區(qū)域（WRP）

l可配置大小的用戶安全存儲區(qū)域

5.3Flash功能描述

5.3.1Flash存儲器組成

Flash存儲器按32-bits位寬執(zhí)行讀寫訪問，可存儲指令和數(shù)據(jù)。

Flash存儲器的組成如下：

lUser flash區(qū)：用于存儲用戶程序和數(shù)據(jù)，存儲空間為 128KB，分成8個

塊（Block），每個塊包含32個頁（Page），每頁512字節(jié)；

lSystem memory區(qū)：用于存儲 Bootloader和算法API，存儲空間為14KB；

lOption bytes區(qū)：用于存儲外設(shè)和存儲器保護配置的選項字節(jié)；

lEngineer區(qū)：用于存儲UID、TS/BGR校準值；

lOTP區(qū)：一次性可編程區(qū)域，共512字節(jié)。

5.3.2Flash讀取訪問等待周期

Flash存儲器連接在AHB總線上，讀取Flash時使用HCLK時鐘。當HCLK的 時鐘頻率超出Flash存儲器的工作頻率時，就會造成數(shù)據(jù)讀取錯誤，此時需要插入等待周期。 Flash訪問控制寄存器（FLASH_ACR）中的LATENCY[1:0]位域，用于配置Flash讀取訪問的等待周期，HCLK時鐘頻率與Flash讀取訪問等待周期的對應(yīng)關(guān)系見 下表。

為保證Flash讀取訪問不出現(xiàn)異常或錯誤，當要改變HCLK的時鐘頻率時，必須按照特定步驟進行配置。

l提高HCLK頻率的配置步驟：

1） 通過配置FLASH_ACR寄存器中的LATENCY[1:0]位域，增大Flash

讀取訪問的等待周期；

2） 讀取LATENCY[1:0]位域，檢查等待周期已配置成功；

3） 提高HCLK頻率，可通過配置RCC時鐘配置寄存器（RCC_CFG）

中的SYSW[2:0]位域，切換更高頻率的時鐘源，或通過配置HPRE[2:0]

位域，減小系統(tǒng)時鐘的分頻值；

4） 配置SYSW[2:0]位域后，必須對RCC_CFG寄存器中的SYSWS[2:0]

位域進行檢查，確認系統(tǒng)時鐘已切換完成。

l降低HCLK頻率的配置步驟：

1） 降低HCLK頻率，可通過配置RCC時鐘配置寄存器（RCC_CFG）

中的SYSW[2:0]位域，切換更低頻率的時鐘源，或通過配置HPRE[2:0]

位域，增大系統(tǒng)時鐘的分頻值；

2） 配置SYSW[2:0]位域后，必須對RCC_CFG寄存器中的SYSWS[2:0]

位域進行檢查，確認系統(tǒng)時鐘已切換完成；

3） 通過FLASH_ACR寄存器中的LATENCY[1:0]位域，減小Flash讀取

訪問的等待周期；

4） 讀取LATENCY[1:0]位域，檢查等待周期已配置成功。

5.3.3Flash解鎖

為防止Flash被意外修改，增加了保護措施，必須向特定寄存器寫入密鑰，才能解鎖相關(guān)功能的配置權(quán)限。

5.3.3.1Flash控制寄存器解鎖

復(fù)位后，F(xiàn)lash控制寄存器（FLASH_CR）將處于寫保護鎖定狀態(tài)。要配置

FLASH_CR寄存器，需首先進行解鎖操作。

FLASH_CR寄存器的解鎖操作，必須嚴格按照以下步驟順序執(zhí)行：

1） 向FLASH_CRKEY寄存器寫入密鑰 1：0xE57A 1A85；

2） 向FLASH_CRKEY寄存器寫入密鑰 2：0x7C6E 8391；

3） 檢查FLASH_CR寄存器中的LOCK位，當該位清0時，表明FLASH_CR寄存器已解鎖。解鎖完成后，才能對FLASH_CR寄存器進行配置。

注意：FLASH_CR寄存器中與選項字節(jié)相關(guān)的控制位（OBL_LAUNCH和OPTSTRT）， 必須在 Flash選項字節(jié)解鎖后才能進行配置。密鑰必須嚴格按照順序?qū)懭耄绻霈F(xiàn)以下情況，將產(chǎn)生總線錯誤同時觸發(fā) HardFault中斷，直到再次復(fù)位后，才能重新對FLASH_CR寄存器進行解鎖：

l向FLASH_CRKEY寄存器寫入錯誤的密鑰值；

l解鎖順序錯誤，先向FLASH_CRKEY寄存器寫入密鑰2：0x7C6E 8391；

l解鎖后繼續(xù)向FLASH_CRKEY寄存器寫入任意值（包括密鑰）。

將FLASH_CR寄存器中的LOCK位重新置1，能恢復(fù)FLASH_CR寄存器的寫 保護鎖定狀態(tài)。通過復(fù)位，也能使FLASH_CR寄存器恢復(fù)成寫保護鎖定狀態(tài)。

注意：當FLASH_SR寄存器中的BSY位為1時，對FLASH_CR寄存器的寫入將無效，F(xiàn)LASH_SR寄存器中的PESERR標志將置1，F(xiàn)lash當前操作將繼續(xù)正常執(zhí)行。

5.3.3.2Flash選項字節(jié)解鎖

復(fù)位后，F(xiàn)lash選項字節(jié)處于寫保護鎖定狀態(tài)，所有的選項字節(jié)加載寄存器、

FLASH_CR寄存器中的OBL_LAUNCH位和OPTSTRT位，都會被寫保護。要對選項字節(jié)進行更新，就先要進行解鎖操作。

Flash選項字節(jié)的解鎖操作，必須嚴格按照以下步驟順序執(zhí)行：

1） 先解鎖Flash控制寄存器FLASH_CR（詳見：Flash控制寄存器解鎖）；

2） 向FLASH_OPTKEY寄存器寫入密鑰 1：0x6A89 4D7B；

3） 向FLASH_OPTKEY寄存器寫入密鑰 2：0x7C31 1F5A；

4） 檢查FLASH_CR寄存器中的OPTLOCK位，當該位清0時，表明Flash選項字節(jié)已解鎖。解鎖完成后，才能對選項字節(jié)加載寄存器及其控制位（OBL_LAUNCH和OPTSTRT）進行配置。

密鑰必須嚴格按照順序?qū)懭耄绻霈F(xiàn)以下情況，將產(chǎn)生總線錯誤同時觸發(fā)

HardFault中斷，直到再次復(fù)位后，才能重新對Flash選項字節(jié)進行解鎖：

l向FLASH_OPTKEY寄存器寫入錯誤的密鑰值；

l解鎖順序錯誤，先向FLASH_OPTKEY寄存器寫入密鑰2：0x7C31 1F5A；

l解鎖后繼續(xù)向FLASH_OPTKEY寄存器寫入任意值（包括密鑰）；

l在對FLASH_CR寄存器解鎖前，向FLASH_OPTKEY寄存器寫入任意值

（包括密鑰）。 將FLASH_CR寄存器中的OPTLOCK位重新置1，能恢復(fù)Flash選項字節(jié)的寫保護鎖定狀態(tài)。通過復(fù)位，也能使Flash選項字節(jié)恢復(fù)成寫保護鎖定狀態(tài)。當 FLASH_CR寄存器恢復(fù)成寫保護鎖定狀態(tài)時(LOCK位置1)，F(xiàn)lash選項字節(jié)也會被恢復(fù)成寫保護鎖定狀態(tài)，OPTLOCK位將自動置1。

5.3.3.3Flash掉電控制位解鎖

復(fù)位后，F(xiàn)lash訪問控制寄存器（FLASH_ACR）中的PDEN位將處于寫保護鎖定狀態(tài)，該位用于控制Flash的掉電。要配置 PDEN位，就要先進行解鎖操作。PDEN位的解鎖操作，必須嚴格按照以下步驟順序執(zhí)行：

1） 先解鎖FLASH控制寄存器FLASH_CR（詳見：Flash控制寄存器解鎖）；

2） 向FLASH_PDKEY寄存器寫入密鑰 1：0x57D9 3AB6；

3） 向FLASH_PDKEY寄存器寫入密鑰 2：0x9A2D 827C；

4） 檢查FLASH_CR寄存器中的PDLOCK位，當該位清0時，表明PDEN位已解鎖。解鎖完成后，可對PDEN位進行配置。密鑰必須嚴格按照順序?qū)懭耄绻霈F(xiàn)以下情況，將產(chǎn)生總線錯誤同時觸發(fā) HardFault中斷，直到再次復(fù)位后，才能重新對PDEN位進行解鎖操作：

l向FLASH_PDKEY寄存器寫入錯誤的密鑰值；

l解鎖順序錯誤，先向FLASH_PDKEY寄存器寫入密鑰2：0x9A2D 827C；

l解鎖后繼續(xù)向FLASH_PDKEY寄存器寫入任意值（包括密鑰）；

l在對FLASH_CR寄存器解鎖前，向FLASH_PDKEY寄存器寫入任意值（包括密鑰）。 將FLASH_CR寄存器中的PDLOCK位重新置1，能恢復(fù)PDEN位的寫保護鎖定狀態(tài)。另外通過復(fù)位，也能使 PDEN位恢復(fù)成寫保護鎖定狀態(tài)。當FLASH_CR寄存器恢復(fù)成寫保護鎖定狀態(tài)時(LOCK位置1)，PDEN位也會被恢復(fù)成寫保護鎖定狀態(tài)，PDLOCK位將自動置1。

5.3.4Flash功耗管理

為進一步降低系統(tǒng)功耗，當程序僅在SRAM中運行時，通過將 Flash訪問控制 寄存器（FLASH_ACR）中的PDEN位置1，能使Flash進入Power Down狀態(tài)。在配置PDEN位前，要先進行解鎖操作，解鎖步驟詳見：Flash掉電控制位解鎖。Flash處于Power Down狀態(tài)時，可通過配置PDEN位清0，使Flash從Power Down狀態(tài)恢復(fù)成上電狀態(tài)。

注意： Flash恢復(fù)成上電狀態(tài)后，需等待 10μs才允許對Flash進行操作。

當進入Stop或Standby模式時，F(xiàn)lash將自動進入Power Down狀態(tài)。如果在進入低功耗模式前，F(xiàn)lash處于上電狀態(tài)，則在喚醒后 Flash將自動上電。

審核編輯黃宇