「STM32 Flash 操作全解析」擦除、寫入、讀取一網打盡！附完整源碼
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在嵌入式開發中，MCU 內部的 Flash 常用于存儲配置信息、日志數據或用于 OTA 升級。STM32F4 系列 MCU 提供了對 Flash 的靈活操作能力，包括按扇區擦除、字節或半字寫入等。本文將圍繞一段實際使用的 Flash 操作代碼進行講解，主要涉及 Flash 的擦除、寫入與讀取功能。
一、Flash 結構及操作基本原理
STM32F4 MCU 的 Flash 存儲器按照扇區（Sector）劃分，每個扇區大小不一，例如在 STM32F407 中，前四個扇區大小為 16KB，第五個為 64KB，之后為若干個 128KB 的大扇區。片上 Flash 支持：
扇區級擦除（Sector Erase）
多種對齊方式的編程（如 Byte、Halfword、Word、Double Word）
擦寫需先解鎖并清除相關標志位
操作前需解鎖 Flash 控制器，完成后應及時鎖定以防意外寫入。
二、Flash 扇區映射及擦除操作
代碼中的扇區映射表 sec_map[] 采用結構體 sec_info_t 維護每個扇區的起始地址、大小及編號：
typedef struct {
unsigned int start; unsigned int size; unsigned int secnum;
} sec_info_t;
這是一個結構體類型，表示每個扇區的起始地址、扇區大小和扇區編號。接著通過一個常量數組 sec_map[] 列出 Flash 不同扇區的信息：
const sec_info_t sec_map[] = {
{0x08000000, 16*1024, FLASH_Sector_0},
{0x08004000, 16*1024, FLASH_Sector_1},
{0x08008000, 16*1024, FLASH_Sector_2},
{0x0800C000, 16*1024, FLASH_Sector_3},
{0x08010000, 64*1024, FLASH_Sector_4},
{0x08020000, 128*1024, FLASH_Sector_5},
{0x08040000, 128*1024, FLASH_Sector_6},
{0x08040000, 128*1024, FLASH_Sector_7}};
該映射表根據 STM32F4 的 Flash 布局列出了常用的 8 個扇區。
二、Flash 擦除函數講解
函數 mcu_flash_erase() 實現對 Flash 指定地址范圍的擦除。
int mcu_flash_erase(unsigned int addr, size_t size)
addr: 要擦除的起始地址
size: 要擦除的范圍（單位為字節）
函數先計算扇區數量：
int len = sizeof(sec_map) / sizeof(sec_info_t);
然后依次遍歷扇區，找出與 addr 和 size 匹配的扇區范圍，并執行擦除：
status = FLASH_EraseSector(sec->secnum, VoltageRange_2);
在執行擦除之前必須解鎖 Flash：
FLASH_Unlock();
擦除完成后鎖定 Flash：
FLASH_Lock();
最后返回 1 表示成功，返回 0 表示擦除失敗。
三、Flash 寫入函數講解
寫入函數為：
int mcu_flash_write(unsigned int addr ,const void *buf, size_t size)
addr: 寫入的起始地址
buf: 待寫入的數據緩沖區
size: 寫入數據的字節數
寫入之前，同樣要進行 Flash 解鎖，并清除標志位：
FLASH_Unlock();
FLASH_ClearFlag(FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_WRPERR | FLASH_FLAG_OPERR |
FLASH_FLAG_PGAERR);
然后進入一個循環，按字節或半字方式逐步寫入 Flash：
if ((addr & 1) == 0 && size > 2) { status = FLASH_ProgramHalfWord(addr, *((uint16_t *)p)); wrlen = 2;
} else { status = FLASH_ProgramByte(addr, *((uint8_t *)p)); wrlen = 1;
}
寫入完成后更新地址和緩沖區指針：
size -= wrlen;addr += wrlen;p += wrlen;
如果寫入中某次操作返回錯誤，則提前跳出，最后執行鎖定操作并返回是否寫入成功：
FLASH_Lock();return ret;
四、Flash 讀取函數講解
讀取函數的接口為：
int mcu_flash_read(unsigned int addr ,void *buf, size_t size)
該函數直接通過內存拷貝讀取 Flash 數據：
memcpy(buf, (void *)addr, size);
return 0;
其中 addr 是 Flash 的起始地址，buf 是目標緩存區，size 是讀取字節數。由于 STM32 的 Flash 可以直接映射為內存讀取，因此可以像訪問普通內存一樣操作。
五、總結
本篇文章介紹了 STM32F4 MCU 內部 Flash 的基礎操作實現，包括：
使用結構體映射 Flash 扇區信息
實現 Flash 擦除函數，通過匹配地址范圍擦除對應扇區
實現 Flash 寫入函數，按字節或半字逐步寫入 Flash
實現 Flash 讀取函數，通過 memcpy 方式直接讀取 Flash 內容
以上代碼適用于裸機開發，也可作為 STM32 Flash 操作的基礎模板，配合上層協議或文件系統進行擴展應用，如參數存儲、數據記錄、Bootloader 固件升級等功能。
開源源碼供參考：
#include "mcu_flash.h"#include "stm32f4xx.h"#include <string.h>typedef struct {
unsigned int start; unsigned int size; unsigned int secnum;
}sec_info_t;/*扇區地址映射 ---------------------------------------------------------------*/const sec_info_t sec_map[] =
{
{0x08000000, 16*1024, FLASH_Sector_0},
{0x08004000, 16*1024, FLASH_Sector_1},
{0x08008000, 16*1024, FLASH_Sector_2},
{0x0800C000, 16*1024, FLASH_Sector_3},
{0x08010000, 64*1024, FLASH_Sector_4},
{0x08020000, 128*1024, FLASH_Sector_5},
{0x08040000, 128*1024, FLASH_Sector_6},
{0x08040000, 128*1024, FLASH_Sector_7}
};/*
* @brief stm32 mcu 內部flash擦除操作
* @param[in] addr - 地址
* @param[in] 探險大小 - size
* @return 0 - 失敗, 非0 - 成功
*/int mcu_flash_erase(unsigned int addr, size_t size){
int i; int len = sizeof(sec_map) / sizeof(sec_info_t); const sec_info_t *sec = &sec_map[len - 1];
FLASH_Status status;
/*越界處理*/
if (addr > sec->start + sec->size) return 0;
FLASH_Unlock(); for (i = 0; i < len; i++)
{
sec = &sec_map[i]; if ( (sec->start >= addr && sec->start < addr + size) ||
(sec->start + sec->size > addr && sec->start + sec->size <= addr + size))
{ //FLASH_OB_WRPConfig();
status = FLASH_EraseSector(sec->secnum, VoltageRange_2); if (status != FLASH_COMPLETE)
{
FLASH_Lock();
return 0;
}
}
}
FLASH_Lock();
return 1;
}/*
* @brief stm32 mcu 內部flash寫操作
* @param[in] addr - 地址
* @param[in] buf - 數據緩沖區
* @param[in] 寫入大小 - size
* @return 0 - 失敗, 非0 - 成功
*/int mcu_flash_write(unsigned int addr ,const void *buf, size_t size){ unsigned char *p = (uint8_t *)buf;// unsigned int base = addr;// size_t tlen = size;
int wrlen;
FLASH_Status status = FLASH_COMPLETE; int ret = 0;
FLASH_Unlock();
FLASH_ClearFlag(FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_WRPERR | FLASH_FLAG_OPERR |
FLASH_FLAG_PGAERR);
while (size) {#if 0
/*根據對齊方式優化寫入長度*/
if ((addr & 7) == 0 && size > 8) /*8字節對齊,按雙字寫入*/
{
status = FLASH_ProgramDoubleWord(addr, *((uint64_t *)p)); if (status != FLASH_COMPLETE) goto _quit;
wrlen = 8;
} else if ((addr & 3) == 0 && size > 4) /*4字節對齊,按字寫入*/
{
status = FLASH_ProgramWord(addr, *((uint32_t *)p)); if (status != FLASH_COMPLETE) goto _quit;
wrlen = 4;
} else if ((addr & 1) == 0 && size > 2) /*2字節對齊,按半字寫入*/
{
status = FLASH_ProgramHalfWord(addr, *((uint16_t *)p)); if (status != FLASH_COMPLETE) goto _quit;
wrlen = 2;
} else /*按字節寫入 --------*/
{
status = FLASH_ProgramByte(addr, *((uint8_t *)p)); if (status != FLASH_COMPLETE) goto _quit;
wrlen = 1;
}#endif
if ((addr & 1) == 0 && size > 2) /*2字節對齊,按半字寫入*/
{
status = FLASH_ProgramHalfWord(addr, *((uint16_t *)p)); if (status != FLASH_COMPLETE) goto _quit;
wrlen = 2;
} else /*按字節寫入 --------*/
{
status = FLASH_ProgramByte(addr, *((uint8_t *)p)); if (status != FLASH_COMPLETE) goto _quit;
wrlen = 1;
}
/*地址偏移 -------------------------------------------------------*/
size -= wrlen;
addr += wrlen;
p += wrlen;
}
_quit:
ret = status == FLASH_COMPLETE;// && memcmp(buf, (void *)base, tlen) ? 1 : 0;
FLASH_Lock(); return ret;
}/*
* @brief stm32 mcu 內部flash讀操作
* @param[in] addr - 地址
* @param[in] buf - 數據緩沖區
* @param[in] 讀出長度 - size
* @return 0 - 失敗, 非0 - 成功
*/int mcu_flash_read(unsigned int addr ,void *buf, size_t size){ memcpy(buf, (void *)addr, size);
return 0;
}
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