CH32V103系列MCU内部FLASH读写操作方式

简介

CH32V103系列是以青稞V3A处理器为核心的32位通用MCU，该处理器是基于RISC-V开源指令集设计。片上集成了时钟安全机制、多级电源管理、通用DMA控制器。此系列具有1路USB2.0主机/设备接口、多通道12位ADC转换模块、多通道TouchKey、多组定时器、多路IIC/USART/SPI接口等丰富的外设资源。

本章教程将通过程序代码进行内部FLASH读写操作。

1、CH32V103内部FLASH简介及相关函数介绍

CH32V103芯片含有一个内部FLASH，其存储数据在掉电后不会丢失，主要用于存储程序代码。芯片在重新上电并复位后，可通过加载读取内部FLASH中程序代码运行。

通常，我们可通过两种方式对内部FLASH进行读写：一是通过下载器等外部工具读写内部FLASH，二是通过芯片运行程序代码读取自身内部FLASH。本章即通过第二种方法进行内部FLASH读写。此外，就读写速度而言，读写内部FLASH比外部FLASH快的多，且由于内部FLASH掉电后数据不会丢失，因此内部FLASH剩余空间可用于存储重要数据和关键记录。

由于内部FLASH可被通过外部工具或程序代码读写，为了防止内部FLASH中存储数据被获取，某些应用会禁止读写内部FLASH内容，或在第一次运行时计算加密信息并记录到某些区域，然后删除自身的部分加密代码，这些应用都涉及到内部FLASH的操作。

CH32V103内部FLASH主要包含主存储器和信息块两块区域，其中信息块又可被分为两块系统引导代码存储区域、用户选择字和厂商配置字区域。其中，主存储器区域主要用于用户的应用程序存储，以4K字节（32 页）单位进行写保护划分；除了“厂商配置字”区域出厂锁定，用户不可访问，其他区域在一定条件下用户可操作。

CH32V103内部FLASH具有2种编程/擦除方式，具体如下：

标准编程：此方式是默认编程方式（兼容方式）。这种模式下CPU以单次2字节方式执行编程，单次1K字节执行擦除及整片擦除操作。

快速编程：此方式采用页操作方式（推荐）。经过特定序列解锁后，执行单次128字节的编程及128字节擦除。

关于CH32V103内部FLASH具体信息，可参考CH32V103应用手册。CH32V103内部FLASH标准库函数具体内容如下：

2、硬件设计

本章教程主要通过程序代码进行内部FLASH读写操作，使用CH32V103内部资源，无需进行硬件连接。

3、软件设计

CH32V103内部FLASH编程/擦除方式有两种，一种是标准编程，一种是快速编程，本章即使用上述这两种方式分别进行内部FLASH读写操作，程序编程主要分3个步骤：

1、对内部FLASH进行解锁；

2、对内部FLASH进行页擦除；

3、对内部FLASH进行读写操作。

根据上述操作步骤，编写具体程序，具体程序如下：

flash.h文件

flash.h文件主要包含相关定义和函数声明；

flash.c文件

flash.c文件主要包含两个函数，一个是内部FLASH标准编程函数Flash_Test，一个是内部FLASH快速编程函数Flash_Test_Fast，这两个函数具体执行过程如下：

内部FLASH标准编程函数Flash_Test执行过程：

(1)调用FLASH_Unlock函数进行解锁；

(2) 根据起始地址及结束地址计算需要擦除页数；

(3) 调用FLASH_ClearFlag函数清除各种标志位；

(4) 使用for循环以及调用FLASH_ErasePage函数擦除页数，每次擦除一页；

(5) 使用while循环并调用FLASH_ProgramWord函数向起始地址至结束地址的存储区域都写入变量“Data”存储的数值数值；

(6) 调用FLASH_Lock函数进行上锁；

(7) 使用指针读取写入的数据内容并校验。

内部FLASH快速编程函数Flash_Test_Fast执行过程与标准编程执行过程类似，具体如下：

(1)调用FLASH_Unlock_Fast函数进行解锁；

(2) 调用FLASH_ErasePage_Fast函数擦除指定闪存页；

(3) 调用FLASH_BufReset函数复位闪存缓冲区，执行清除内部128字节缓存区操作；

(4) 调用FLASH_BufLoad函数向指定地址开始连续写入16字节数据（4字节/次操作，写的地址每次偏移量为4），然后执行加载到缓冲区；

(5) 调用FLASH_ProgramPage_Fast函数启动一次快速页编程动作，编程指定的闪存页；

(6) 调用FLASH_Lock_Fast函数进行上锁；

(7) 使用for循环读取编程地址进行数据校验并返回校验值。

以上两个函数执行过程可对照CH32V103应用手册第24章闪存操作流程进行程序编写，更有助于理解编程。

main.c函数

main.c函数主要进行函数初始化以及根据flash.c文件两个函数返回值输出相应信息。

4、下载验证

将编译好的程序下载到开发板并复位，串口打印情况具体如下：

根据串口打印信息可知，内部FLASH标准编程和快速编程测试成功。