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_ADDRESS 0x0800FC00
#define STORE_COUNT 512uint16_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