数据处理思想和程序架构: 单片机STM32F407xx/F405xx/F415xx/417xx系列flash存储方案

说明

因为用到了STM32F407系列的单片机的flash存储数据,所以写了这套程序.

目的是为了在便于存储.

关于407的Flash

1.F407xxx系列的flash都是这个样子

STM32F405xx/407xx and STM32F415xx/417xx 也是这样子

主存储区总共12个扇区,Sector0 - Sector11;

Sector0 - Sector3 每个扇区是16KB = 16*1024 = 16384字节; 总共4个扇区 = 16384*4=65536字节

Sector4 扇区是64KB = 64*1024 = 65536字节;

Sector5 - Sector11 每个扇区是128KB = 128*1024 = 131072字节; 总共7个扇区 = 131072*7=917504字节

这些扇区加起来总共是1M字节

2.关于flash的擦除

2.1

F407的flash擦除的时候要求每次只能擦除某个扇区;

擦除函数是: FLASH_EraseSector(uint32_t FLASH_Sector, uint8_t VoltageRange)

函数的第一个参数是扇区编号,第二个参数填写自己芯片的供电电压范围.一般都是填写 VoltageRange_3

2.2 关于怎么获取这个编号

所以擦除一般都写成: FLASH_EraseSector(/*获取地址对应的扇区编号*/STMFLASH_GetFlashSector(要擦除的地址), VoltageRange_3)

2.3 提供给用户的擦除函数

2.关于flash的写入

用户只需要记住,写入的时候写的地址必须是4的倍数,最少写入一个字(4字节)

提供给用户的写入函数:(一般的数据咱不直接使用这个函数存储数据,具体接着往下看)

3.关于flash的读取

关于本节封装的Flash写读函数思路

1.使用其中一个扇区存储数据,假设使用11扇区,准备一个固定大小(假设是512)的u32类型的数组用来存储数据

记住一句话:只要擦除过了的地方,不需要再次擦除就可以写入数据

在下载程序的时候.默认所有的flash都是已经擦除过的.

2.第一次存储

把整个数组全部写到扇区的最前面

3.第二次存储(不需要擦除,直接写入就可以,因为后面都已经擦除过了)

把整个数组紧接着写到后面

4.第三次存储(不需要擦除,直接写入就可以,因为后面都已经擦除过了)

把整个数组紧接着写到后面

5.假设写到最后了

我后面空了一点是因为定义的数组大小不一样,不一定正好占满.

6.接着再写

检测不够了以后,擦除下这个扇区,把数据从头开始存储.

源码使用

1.打开这节的程序

2.使用下面两个文件

3.提示:存储数据的时候是把数据放到这个数组里面,然后调用一下刷新函数.

4.存储数据

flash_helper_init(ADDR_FLASH_SECTOR_11);

flash_helper_struct.FlashHelperData[0]=12345;
flash_helper_struct.FlashHelperData[1]=6666;

flash_helper_update();

5.读取存储的数据(直接从数组获取) 推荐

因为数组里面的值就是存储在flash里面的,所以直接从数组里面获取即可

flash_helper_struct.FlashHelperData[0]

flash_helper_struct.FlashHelperData[1]

6.读取存储的数据(从flash里面获取),一般用于查看下存储的对不对

例如,获取数组的第一位存储在flash里面的值

u32 data;

flash_helper_get(0,&data,1);
printf("get0=%d
",data);

例如,获取数组的第二位存储在flash里面的值

flash_helper_get(1,&data,1);
printf("get1=%d
",data);

例如,获取多个数据

u32 data_temp[200];

flash_helper_get(0,data_temp,200);
for(i=0;i<200;i++){
    printf("%d ",data_temp[i]);
}

提示:前面两个是存储的正常的数据,后面全是0.因为数组除了最后一位是0x55555555,其它位置默认是0

7.单片机一上电,获取先前存储的数据

flash_helper_init 函数会把以前的数据缓存到 flash_helper_struct.FlashHelperData 数组.

所以获取以前存储的数据只需要从数组里面获取即可.

推荐使用方式(新建一个falsh_data文件)

1.假设使用数组其中一个位置记录数据

2.再来一个这种的

3.假设使用数组的其中一个位置记录四个单字节数据

数组是4字节的,如果当做一个使用就有点浪费了.

为了4字节和单字节快速分离出来,我直接使用了共用体

如果不使用共用体,就要写什么右移24位,16位,8位啥的转换为单字节.太麻烦.

关于转换的详细使用看下面链接文章

单片机模块化程序: IEEE754规约,浮点数和16进制之间的转换

用数组的其中一位记录水位,湿度,XXX,XXXX

//ÉèÖÃË®Î»0,Êª¶È1,xxxÖµ2,xxxxÖµ3
void flash_data_set_water_humidity_xxx_xxxx(char type,char data)
{
    /*ÏÈ°ÑÀïÃæµÄÊý¾ÝÈ«²¿»ñÈ¡³öÀ´*/
    union_resolve_value.u32_data = flash_helper_struct.FlashHelperData[2];
    if(type==0){//ÉèÖÃË®Î»
        union_resolve_value.char_table[0] = data;/*ÖØÐÂÐÞ¸ÄÏÂË®Î»*/
    }
    else if(type==1){//ÉèÖÃÊª¶È
        union_resolve_value.char_table[1] = data;/*ÖØÐÂÐÞ¸ÄÏÂÊª¶È*/
    }
    else if(type==2){//ÉèÖÃxxxÖµ
        union_resolve_value.char_table[2] = data;/*ÖØÐÂÐÞ¸ÄÏÂxxxÖµ*/
    }
    else if(type==3){//ÉèÖÃxxxxÖµ
        union_resolve_value.char_table[3] = data;/*ÖØÐÂÐÞ¸ÄÏÂxxxxÖµ*/
    }
    /*ÖØÐÂÉèÖÃÏÂÈ«²¿Êý¾Ý*/
    flash_helper_struct.FlashHelperData[2] = union_resolve_value.u32_data;
}

//»ñÈ¡Ë®Î»0,Êª¶È1,xxxÖµ2,xxxxÖµ3
//·µ»Ø255,ËµÃ÷´íÎó
char flash_data_get_water_humidity_xxx_xxxx(char type,char mode)
{    
    u32 value;
    if(mode) flash_helper_get(2,&value,1); //´ÓfalshÀïÃæ»ñÈ¡
    else value = flash_helper_struct.FlashHelperData[2];
    
    /*×ª»»*/
    union_resolve_value.u32_data = value;
    
    if(type==0) return union_resolve_value.char_table[0]; //Ë®Î»
    else if(type==1)return union_resolve_value.char_table[1];//Êª¶È
    else if(type==2)return union_resolve_value.char_table[2];//xxxÖµ
    else if(type==3)return union_resolve_value.char_table[3];//xxxxÖµ
    else return 255;
}

        //ÑÓÊ±Ö»ÊÇ±ÜÃâ´òÓ¡µÄÌ«¿ì
        delay_ms(3000);
        
        //ÉèÖÃÐÂµÄË®Î»Öµ
        flash_data_set_water_humidity_xxx_xxxx(0,50);
        //ÉèÖÃÐÂµÄÊª¶ÈÖµ
        flash_data_set_water_humidity_xxx_xxxx(1,60);
        /*Ë¢ÐÂÒ»ÏÂÈÃÊý¾Ý´æ´¢µ½flash*/
        flash_helper_update();
        
        //ÑÓÊ±Ö»ÊÇ±ÜÃâ´òÓ¡µÄÌ«¿ì
        delay_ms(1000);
        
        printf("´æ´¢µÄË®Î»Öµ:%d
",flash_data_get_water_humidity_xxx_xxxx(0,0));
        printf("´æ´¢µÄÊª¶ÈÖµ:%d
",flash_data_get_water_humidity_xxx_xxxx(1,0));

4.假设需要记录最大1000个字节的数据

我加大了些缓存,2000个字节

//ÉèÖÃÒ»¸ö×î³¤²»µ½1000×Ö½ÚµÄ×Ö·û´®
void flash_data_set_1000bytes(char *data,u32 data_len)
{
    //Çå¿Õ
    memset(&flash_helper_struct.FlashHelperData[3],0,1000);
    //¸´ÖÆ
    memcpy(&flash_helper_struct.FlashHelperData[3],data,data_len);
}

//»ñÈ¡Ò»¸ö×î³¤²»µ½1000×Ö½ÚµÄ×Ö·û´®
//data µÄ³¤¶ÈÊÇ1000×Ö½Ú
void flash_data_get_1000bytes(char *data,char mode)
{
    if(mode) flash_helper_get(3,(u32*)data,250); //´ÓfalshÀïÃæ»ñÈ¡
    else memcpy(data,&flash_helper_struct.FlashHelperData[3],1000);
}

移植使用

把下面文件放到自己的工程里面,按照上面的说明使用即可.