5 、Flash 存儲(chǔ)器（Flash）

5.1 簡介

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

5.2 Flash 主要特性

l 高達(dá) 128 KB 的用戶存儲(chǔ)空間

- 塊大?。?/span>16 KB

- 頁大?。?/span>512 字節(jié)

l 32-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(hù)等級(jí)（RDP）

l 2 塊可配置的代碼讀出保護(hù)區(qū)域（PCROP）

l 2 塊可配置的寫入保護(hù)區(qū)域（WRP）

l 可配置大小的用戶安全存儲(chǔ)區(qū)域

5.3 Flash 功能描述

5.3.1 Flash 存儲(chǔ)器組成

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

Flash 存儲(chǔ)器的組成如下：

l User flash 區(qū)：用于存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)空間為 128KB，分成 8 個(gè)

塊（Block），每個(gè)塊包含 32 個(gè)頁（Page），每頁 512 字節(jié)；

l System memory 區(qū)：用于存儲(chǔ) Bootloader 和算法 API，存儲(chǔ)空間為14KB；

l Option bytes 區(qū)：用于存儲(chǔ)外設(shè)和存儲(chǔ)器保護(hù)配置的選項(xiàng)字節(jié)；

l Engineer 區(qū)：用于存儲(chǔ) UID、TS/BGR 校準(zhǔn)值；

l OTP 區(qū)：一次性可編程區(qū)域，共 512 字節(jié)。

5.3.2 Flash 讀取訪問等待周期

Flash 存儲(chǔ)器連接在 AHB 總線上，讀取 Flash 時(shí)使用 HCLK 時(shí)鐘。當(dāng) HCLK 的 時(shí)鐘頻率超出 Flash 存儲(chǔ)器的工作頻率時(shí)，就會(huì)造成數(shù)據(jù)讀取錯(cuò)誤，此時(shí)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(shí)鐘頻率與 Flash 讀取訪問等待周期的對(duì)應(yīng)關(guān)系見下表。

為保證 Flash 讀取訪問不出現(xiàn)異?；蝈e(cuò)誤，當(dāng)要改變 HCLK 的時(shí)鐘頻率時(shí)，必須按照特定步驟進(jìn)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(shí)鐘配置寄存器（RCC_CFG）

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

位域，減小系統(tǒng)時(shí)鐘的分頻值；

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

位域進(jìn)行檢查，確認(rèn)系統(tǒng)時(shí)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(shí)鐘配置寄存器（RCC_CFG）

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

位域，增大系統(tǒng)時(shí)鐘的分頻值；

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

位域進(jìn)行檢查，確認(rèn)系統(tǒng)時(shí)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。

5.3.3 Flash 解鎖

為防止 Flash 被意外修改，增加了保護(hù)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。

5.3.3.1 Flash 控制寄存器解鎖

復(fù)位后，Flash 控制寄存器（FLASH_CR）將處于寫保護(hù)鎖定狀態(tài)。要配置

FLASH_CR 寄存器，需首*行解鎖操作。

FLASH_CR 寄存器的解鎖操作，必須嚴(yán)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(dāng)該位清 0 時(shí)，表明 FLASH_CR 寄存器已解鎖。解鎖完成后，才能對(duì) FLASH_CR 寄存器進(jìn)行配置。

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

l 向 FLASH_CRKEY 寄存器寫入錯(cuò)誤的密鑰值；

l 解鎖順序錯(cuò)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(hù)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(hù)鎖定狀態(tài)。

注意：當(dāng) FLASH_SR 寄存器中的 BSY 位為 1 時(shí)，對(duì) FLASH_CR 寄存器的寫入將無效，FLASH_SR 寄存器中的 PESERR 標(biāo)志將置 1，Flash 當(dāng)前操作將繼續(xù)正常執(zhí)行。

5.3.3.2 Flash 選項(xiàng)字節(jié)解鎖

復(fù)位后，Flash 選項(xiàng)字節(jié)處于寫保護(hù)鎖定狀態(tài)，所有的選項(xiàng)字節(jié)加載寄存器、

FLASH_CR 寄存器中的 OBL_LAUNCH 位和 OPTSTRT 位，都會(huì)被寫保護(hù)。要對(duì)選項(xiàng)字節(jié)進(jìn)行更新，就先要進(jìn)行解鎖操作。

Flash 選項(xiàng)字節(jié)的解鎖操作，必須嚴(yán)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(dāng)該位清 0 時(shí)，表明 Flash選項(xiàng)字節(jié)已解鎖。解鎖完成后，才能對(duì)選項(xiàng)字節(jié)加載寄存器及其控制位（OBL_LAUNCH 和 OPTSTRT）進(jìn)行配置。

密鑰必須嚴(yán)格按照順序?qū)懭?，如果出現(xiàn)以下情況，將產(chǎn)生總線錯(cuò)誤同時(shí)觸發(fā)

HardFault 中斷，直到再次復(fù)位后，才能重新對(duì) Flash 選項(xiàng)字節(jié)進(jìn)行解鎖：

l 向 FLASH_OPTKEY 寄存器寫入錯(cuò)誤的密鑰值；

l 解鎖順序錯(cuò)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(duì) 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(xiàng)字節(jié)的寫保護(hù)鎖定狀態(tài)。通過復(fù)位，也能使 Flash 選項(xiàng)字節(jié)恢復(fù)成寫保護(hù)鎖定狀態(tài)。當(dāng) FLASH_CR 寄存器恢復(fù)成寫保護(hù)鎖定狀態(tài)時(shí)(LOCK 位置 1)，Flash 選項(xiàng)字節(jié)也會(huì)被恢復(fù)成寫保護(hù)鎖定狀態(tài)，OPTLOCK 位將自動(dòng)置 1。

5.3.3.3 Flash 掉電控制位解鎖

復(fù)位后，Flash 訪問控制寄存器（FLASH_ACR）中的 PDEN 位將處于寫保護(hù)鎖定狀態(tài)，該位用于控制 Flash 的掉電。要配置 PDEN 位，就要*行解鎖操作。PDEN 位的解鎖操作，必須嚴(yán)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(dāng)該位清 0 時(shí)，表明 PDEN 位已解鎖。解鎖完成后，可對(duì) PDEN 位進(jìn)行配置。密鑰必須嚴(yán)格按照順序?qū)懭耄绻霈F(xiàn)以下情況，將產(chǎn)生總線錯(cuò)誤同時(shí)觸發(fā) HardFault 中斷，直到再次復(fù)位后，才能重新對(duì) PDEN 位進(jìn)行解鎖操作：

l 向 FLASH_PDKEY 寄存器寫入錯(cuò)誤的密鑰值；

l 解鎖順序錯(cuò)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(duì) 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(hù)鎖定狀態(tài)。另外通過復(fù)位，也能使 PDEN 位恢復(fù)成寫保護(hù)鎖定狀態(tài)。當(dāng) FLASH_CR 寄存器恢復(fù)成寫保護(hù)鎖定狀態(tài)時(shí)(LOCK 位置 1)，PDEN 位也會(huì)被恢復(fù)成寫保護(hù)鎖定狀態(tài)，PDLOCK 位將自動(dòng)置 1。

5.3.4 Flash 功耗管理

為進(jìn)一步降低系統(tǒng)功耗，當(dāng)程序僅在 SRAM 中運(yùn)行時(shí)，通過將 Flash 訪問控制 寄存器（FLASH_ACR）中的 PDEN 位置 1，能使 Flash 進(jìn)入 Power Down 狀態(tài)。在配置 PDEN 位前，要*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(shí)，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(duì) Flash 進(jìn)行操作。

當(dāng)進(jìn)入 Stop 或 Standby 模式時(shí)，Flash 將自動(dòng)進(jìn)入 Power Down 狀態(tài)。如果在進(jìn)入低功耗模式前，Flash 處于上電狀態(tài)，則在喚醒后 Flash 將自動(dòng)上電。

沈陽芯碩科技有限公司是華大電子專業(yè)代理商，有技術(shù)問題可咨詢芯虎論壇