STM32 Flash存储器：原理、配置与应用详解

# 1. STM32 Flash存储器概述**

STM32 Flash存储器是一种非易失性存储器，用于存储程序和数据。它采用先进的闪存技术，具有高可靠性、低功耗和快速读写速度。STM32 Flash存储器通常分为两个存储区：主存储区和系统存储区。主存储区用于存储用户程序和数据，而系统存储区用于存储引导程序和系统参数。

# 2. STM32 Flash存储器原理

### 2.1 Flash存储器的物理结构

Flash存储器是一种非易失性存储器，其物理结构通常由存储单元阵列组成。每个存储单元包含一个或多个晶体管，这些晶体管控制着单元中存储的电荷。电荷的存在或不存在代表二进制数据中的“1”或“0”。

### 2.2 Flash存储器的编程和擦除机制

Flash存储器的编程和擦除操作涉及改变存储单元中电荷的状态。

**编程：**

1. **选择要编程的存储单元：**通过地址总线选择要编程的存储单元。
2. **应用编程电压：**向存储单元施加高电压，称为编程电压。
3. **注入电子：**编程电压导致电子注入存储单元，从而改变电荷状态。

**擦除：**

1. **选择要擦除的存储块：**通过地址总线选择要擦除的存储块（通常包含多个存储单元）。
2. **应用擦除电压：**向存储块施加高电压，称为擦除电压。
3. **释放电子：**擦除电压导致存储单元中的电子释放，从而重置电荷状态。

### 代码示例：Flash存储器编程和擦除

// 编程操作
HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_BYTE, 0x08000000, 0x12345678);

// 擦除操作
HAL_FLASH_Erase(FLASH_TYPEERASE_BLOCKS, 0x08000000, 0x1000);

**代码逻辑分析：**

* `HAL_FLASH_Program` 函数用于对 Flash 存储器进行字节编程操作。它将数据 `0x12345678` 编程到地址 `0x08000000`。
* `HAL_FLASH_Erase` 函数用于擦除 Flash 存储器中的一个或多个块。它将从地址 `0x08000000` 开始擦除 `0x1000` 字节的数据。

### Flash存储器编程和擦除的特性

* **可擦除性：**Flash 存储器可以多次擦除和重新编程。
* **耐久性：**Flash 存储器具有很高的耐久性，可以承受多次编程和擦除循环。
* **数据保留：**Flash 存储器中的数据可以在没有电源的情况下长期保留。
* **速度：**Flash 存储器的编程和擦除速度比其他非易失性存储器（如 EEPROM）快。

### Flash存储器类型

Flash存储器有不同的类型，包括：

| 类型 | 特性 |
|---|---|
| NOR Flash | 允许并行读取，但只能按块擦除 |
| NAND Flash | 允许串行读取，但只能按页擦除 |
| SLC NAND Flash | 每个存储单元存储 1 位数据 |
| MLC NAND Flash | 每个存储单元存储 2 位或更多位数据 |

STM32 微控制器通常使用 NOR Flash 或 NAND Flash 作为片上存储器。

# 3. STM32 Flash存储器配置**

### 3.1 Flash存储器的存储器映射

STM32 Flash存储器被映射到微控制器地址空间的特定区域。对于不同的STM32系列，Flash存储器的起始地址和大小可能有所不同。以下是一些常见STM32系列的Flash存储器映射：

| STM32系