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在嵌入式开发中，MCU 内部的 Flash 常用于存储配置信息、日志数据或用于 OTA 升级。STM32F4 系列 MCU 提供了对 Flash 的灵活操作能力，包括按扇区擦除、字节或半字写入等。本文将围绕一段实际使用的 Flash 操作代码进行讲解，主要涉及 Flash 的擦除、写入与读取功能。
一、Flash 结构及操作基本原理
STM32F4 MCU 的 Flash 存储器按照扇区（Sector）划分，每个扇区大小不一，例如在 STM32F407 中，前四个扇区大小为 16KB，第五个为 64KB，之后为若干个 128KB 的大扇区。片上 Flash 支持：
扇区级擦除（Sector Erase）
多种对齐方式的编程（如 Byte、Halfword、Word、Double Word）
擦写需先解锁并清除相关标志位
操作前需解锁 Flash 控制器，完成后应及时锁定以防意外写入。
二、Flash 扇区映射及擦除操作
代码中的扇区映射表 sec_map[] 采用结构体 sec_info_t 维护每个扇区的起始地址、大小及编号：
typedef struct {
unsigned int start; unsigned int size; unsigned int secnum;
} sec_info_t;
这是一个结构体类型，表示每个扇区的起始地址、扇区大小和扇区编号。接着通过一个常量数组 sec_map[] 列出 Flash 不同扇区的信息：
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}};
该映射表根据 STM32F4 的 Flash 布局列出了常用的 8 个扇区。
二、Flash 擦除函数讲解
函数 mcu_flash_erase() 实现对 Flash 指定地址范围的擦除。
int mcu_flash_erase(unsigned int addr, size_t size)
addr: 要擦除的起始地址
size: 要擦除的范围（单位为字节）
函数先计算扇区数量：
int len = sizeof(sec_map) / sizeof(sec_info_t);
然后依次遍历扇区，找出与 addr 和 size 匹配的扇区范围，并执行擦除：
status = FLASH_EraseSector(sec->secnum, VoltageRange_2);
在执行擦除之前必须解锁 Flash：
FLASH_Unlock();
擦除完成后锁定 Flash：
FLASH_Lock();
最后返回 1 表示成功，返回 0 表示擦除失败。
三、Flash 写入函数讲解
写入函数为：
int mcu_flash_write(unsigned int addr ,const void *buf, size_t size)
addr: 写入的起始地址
buf: 待写入的数据缓冲区
size: 写入数据的字节数
写入之前，同样要进行 Flash 解锁，并清除标志位：
FLASH_Unlock();
FLASH_ClearFlag(FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_WRPERR | FLASH_FLAG_OPERR |
FLASH_FLAG_PGAERR);
然后进入一个循环，按字节或半字方式逐步写入 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;
}
写入完成后更新地址和缓冲区指针：
size -= wrlen;addr += wrlen;p += wrlen;
如果写入中某次操作返回错误，则提前跳出，最后执行锁定操作并返回是否写入成功：
FLASH_Lock();return ret;
四、Flash 读取函数讲解
读取函数的接口为：
int mcu_flash_read(unsigned int addr ,void *buf, size_t size)
该函数直接通过内存拷贝读取 Flash 数据：
memcpy(buf, (void *)addr, size);
return 0;
其中 addr 是 Flash 的起始地址，buf 是目标缓存区，size 是读取字节数。由于 STM32 的 Flash 可以直接映射为内存读取，因此可以像访问普通内存一样操作。
五、总结
本篇文章介绍了 STM32F4 MCU 内部 Flash 的基础操作实现，包括：
使用结构体映射 Flash 扇区信息
实现 Flash 擦除函数，通过匹配地址范围擦除对应扇区
实现 Flash 写入函数，按字节或半字逐步写入 Flash
实现 Flash 读取函数，通过 memcpy 方式直接读取 Flash 内容
以上代码适用于裸机开发，也可作为 STM32 Flash 操作的基础模板，配合上层协议或文件系统进行扩展应用，如参数存储、数据记录、Bootloader 固件升级等功能。
开源源码供参考：
#include "mcu_flash.h"#include "stm32f4xx.h"#include <string.h>typedef struct {
unsigned int start; unsigned int size; unsigned int secnum;
}sec_info_t;/*扇区地址映射 ---------------------------------------------------------------*/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 内部flash擦除操作
* @param[in] addr - 地址
* @param[in] 探险大小 - size
* @return 0 - 失败, 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;
/*越界处理*/
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 内部flash写操作
* @param[in] addr - 地址
* @param[in] buf - 数据缓冲区
* @param[in] 写入大小 - size
* @return 0 - 失败, 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
/*根据对齐方式优化写入长度*/
if ((addr & 7) == 0 && size > 8) /*8字节对齐,按双字写入*/
{
status = FLASH_ProgramDoubleWord(addr, *((uint64_t *)p)); if (status != FLASH_COMPLETE) goto _quit;
wrlen = 8;
} else if ((addr & 3) == 0 && size > 4) /*4字节对齐,按字写入*/
{
status = FLASH_ProgramWord(addr, *((uint32_t *)p)); if (status != FLASH_COMPLETE) goto _quit;
wrlen = 4;
} else if ((addr & 1) == 0 && size > 2) /*2字节对齐,按半字写入*/
{
status = FLASH_ProgramHalfWord(addr, *((uint16_t *)p)); if (status != FLASH_COMPLETE) goto _quit;
wrlen = 2;
} else /*按字节写入 --------*/
{
status = FLASH_ProgramByte(addr, *((uint8_t *)p)); if (status != FLASH_COMPLETE) goto _quit;
wrlen = 1;
}#endif
if ((addr & 1) == 0 && size > 2) /*2字节对齐,按半字写入*/
{
status = FLASH_ProgramHalfWord(addr, *((uint16_t *)p)); if (status != FLASH_COMPLETE) goto _quit;
wrlen = 2;
} else /*按字节写入 --------*/
{
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 内部flash读操作
* @param[in] addr - 地址
* @param[in] buf - 数据缓冲区
* @param[in] 读出长度 - size
* @return 0 - 失败, 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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