AT32 — Flash 存储 on CLing

AT32 FLASH — 操作 SPIM 外挂 Flash

Tue, 08 Sep 2026 14:52:21 +0800

FLASH — 操作 SPIM 外挂 Flash

固件库: AT32F403A_407_Firmware_Library V2.2.2
芯片: AT32
源文件: AT32/AT32F403A_407_Firmware_Library_V2.2.2/project/at_start_f403a/examples/flash/operate_spim/src/main.c

功能简介

本示例演示内部 Flash 的读写操作。MCU 的 Flash 不仅能存储程序代码，还可以当作 EEPROM 使用，保存掉电不丢失的用户数据。

完整代码

#include "at32f403a_407_board.h"
#include "at32f403a_407_clock.h"
#include "operate_spim.h"

int main(void)
{
  system_clock_config();

  at32_board_init();

  /* operate spim flash */
  spim_operate();

  while(1)
  {

  }
}

代码讲解

系统时钟初始化：配置 MCU 的主频和时钟树。不同芯片的时钟配置不同，一般由工具生成。

板级初始化：初始化开发板上的 LED、按键等基础外设。

AT32 FLASH — 在 SPIM 上运行代码

Tue, 08 Sep 2026 14:52:21 +0800

FLASH — 在 SPIM 上运行代码

固件库: AT32F403A_407_Firmware_Library V2.2.2
芯片: AT32
源文件: AT32/AT32F403A_407_Firmware_Library_V2.2.2/project/at_start_f403a/examples/flash/run_in_spim/src/main.c

功能简介

本示例演示内部 Flash 的读写操作。MCU 的 Flash 不仅能存储程序代码，还可以当作 EEPROM 使用，保存掉电不丢失的用户数据。

完整代码

#include "at32f403a_407_board.h"
#include "at32f403a_407_clock.h"
#include "run_in_spim.h"

void spim_init(void)
{
  gpio_init_type gpio_init_struct;

  /* enable the clock */
  crm_periph_clock_enable(CRM_IOMUX_PERIPH_CLOCK, TRUE);
  crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOA_PERIPH_CLOCK, TRUE);
  crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOB_PERIPH_CLOCK, TRUE);

  /* init spim io */
  gpio_default_para_init(&gpio_init_struct);
  gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
  gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
  gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
  gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
  gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_8;
  gpio_init(GPIOA, &gpio_init_struct);
  gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_1 | GPIO_PINS_6 | GPIO_PINS_7 | GPIO_PINS_10 | GPIO_PINS_11;
  gpio_init(GPIOB, &gpio_init_struct);

  /* enable spim, and select pb10, pb11 as spim io */
  gpio_pin_remap_config(EXT_SPIM_GMUX_1001, TRUE);

  /* in this example, use on-board en25qh128a as spim flash */
  flash_spim_model_select(FLASH_SPIM_MODEL2);

  /* for model 1 flash, a delay needs to be added */
  delay_ms(20);

  /* unlock the spim flash program erase controller */
  while(flash_flag_get(FLASH_SPIM_OBF_FLAG));
  flash_spim_unlock();
  while(FLASH->ctrl3_bit.oplk);

  /* if the data written to spim flash need to be scrambled, please specify the scrambled range */
  flash_spim_encryption_range_set(0);

  return;
}

int main(void)
{
  system_clock_config();
  at32_board_init();

  /* configures the spim flash */
  spim_init();

  /* check the led toggle in spim */
  spim_run();

  while(1)
  {
  }
}

代码讲解

系统时钟初始化：配置 MCU 的主频和时钟树。不同芯片的时钟配置不同，一般由工具生成。

板级初始化：初始化开发板上的 LED、按键等基础外设。

GPIO 配置：设置引脚为输出/输入模式，选择推挽/开漏输出，配置上拉/下拉。

延时：使用系统延时函数控制 LED 翻转间隔。

AT32 FLASH — 内部 Flash 读写（掉电不丢失的用户数据存储）

Tue, 08 Sep 2026 15:11:00 +0800

FLASH — 内部 Flash 读写

难度: ⭐⭐（理解 Flash 特性即可）
固件库: AT32F403A_407_Firmware_Library V2.2.2
源文件: project/at_start_f403a/examples/flash/flash_write_read/src/main.c

这个实验是干嘛的？

MCU 的内部 Flash 主要用来存储程序代码。但它有一个"隐藏技能"：你可以在程序运行时，把 Flash 的空闲区域当作 EEPROM 使用，存储掉电不丢失的用户数据。

有什么用？

存储校准参数（ADC 偏移、温度补偿系数）
存储用户设置（亮度、音量、WiFi 密码）
存储运行计数（开机次数、累计运行时间）
存储故障日志（最后一条错误信息）

省掉了外部 EEPROM 芯片，省成本、省引脚、省 PCB 空间。

本实验在 Flash 地址 0x08002800（偏移 10KB）处写入 3000 个 16 位数据，然后读回比对。

硬件准备

不需要任何外部硬件！ 操作的是 MCU 内部 Flash。

Flash 的特性（必须了解！）

Flash vs RAM vs EEPROM

特性	Flash	RAM	EEPROM
掉电保存	是	否	是
读取速度	快	最快	快
写入速度	慢（ms 级）	最快	慢（ms 级）
擦写次数	1 万~10 万次	无限	100 万次
最小擦除单位	扇区（2KB/4KB）	无	字节
写入限制	必须先擦后写	无	无

Flash 的铁律

只能把 1 写成 0，不能把 0 写成 1
必须先擦除（把所有位变成 1 = 0xFF），才能写入
擦除按扇区，最小 2KB（AT32F403A）
写入按半字（16 位）

地址规划

AT32F403A 的 Flash 从 0x08000000 开始：

0x08000000 ┌─────────────────┐
           │   程序代码区     │  ← 千万别覆盖！
           │   (前 10KB)      │
0x08002800 ├─────────────────┤  ← 本实验从这里开始写
           │   用户数据区     │
           │   (空闲 Flash)   │
0x08020000 └─────────────────┘  ← Flash 结束

警告：写入地址不能和程序代码重叠，否则会把程序擦掉，MCU 变砖！

完整代码

#include "at32f403a_407_board.h"
#include "at32f403a_407_clock.h"
#include "flash.h"

#define TEST_BUFFER_SIZE       3000
#define TEST_FLASH_ADDRESS     (0x08000000 + 1024 * 10)  // 偏移 10KB

uint16_t buffer_write[TEST_BUFFER_SIZE];
uint16_t buffer_read[TEST_BUFFER_SIZE];

/* 缓冲区比对 */
error_status buffer_compare(uint16_t* buf1, uint16_t* buf2, uint16_t len)
{
  while(len--)
  {
    if(*buf1 != *buf2) return ERROR;
    buf1++;
    buf2++;
  }
  return SUCCESS;
}

int main(void)
{
  uint32_t index = 0;
  error_status err_status;

  system_clock_config();
  at32_board_init();

  /* 第一步：填充测试数据 */
  for(index = 0; index < TEST_BUFFER_SIZE; index++)
  {
    buffer_write[index] = index;  // 0, 1, 2, 3, ...
  }

  /* 第二步：写入 Flash */
  err_status = flash_write(TEST_FLASH_ADDRESS, buffer_write, TEST_BUFFER_SIZE);

  /* 第三步：从 Flash 读回 */
  flash_read(TEST_FLASH_ADDRESS, buffer_read, TEST_BUFFER_SIZE);

  /* 第四步：比对验证 */
  if(buffer_compare(buffer_write, buffer_read, TEST_BUFFER_SIZE) == SUCCESS &&
     err_status == SUCCESS)
  {
    at32_led_on(LED2);
    at32_led_on(LED3);
    at32_led_on(LED4);  // 3 个 LED 全亮 = 成功
  }

  while(1) {}
}

代码分段讲解

1. 写入地址选择

`1`	`#define TEST_FLASH_ADDRESS (0x08000000 + 1024 * 10) // 偏移 10KB`

0x08000000 是 Flash 的起始地址
偏移 10KB 是为了避开程序代码区
你必须确保这个地址不和程序代码重叠！

如何确认？看 Keil 编译后的 .map 文件，找到程序占用的最大地址，写入地址必须大于它。

2. flash_write 内部做了什么

flash_write() 函数内部的流程：

1. 解锁 Flash（Flash 默认是写保护的）
2. 擦除目标扇区（把所有位变成 0xFF）
3. 逐个半字写入数据
4. 锁定 Flash（恢复写保护）
5. 比对验证

3. flash_read 做了什么

`1`	`flash_read(TEST_FLASH_ADDRESS, buffer_read, TEST_BUFFER_SIZE);`

Flash 读取非常简单——直接从内存地址读就行。Flash 就是内存映射的，读取和读 RAM 一样。

4. 为什么用 uint16_t？

AT32F403A 的 Flash 最小写入单位是半字（16 位）。所以数据类型用 uint16_t，不是 uint8_t。

实验现象

3 个 LED 全部亮起 → Flash 读写成功
LED 不亮 → 写入失败或数据不一致

实际应用：存储校准参数

// 定义数据结构
typedef struct {
  uint16_t adc_offset;     // ADC 偏移校准值
  uint16_t temp_coeff;     // 温度补偿系数
  uint32_t boot_count;     // 开机次数
  uint32_t crc;            // 数据校验
} CalData;

// 保存到 Flash
void save_calibration(CalData* data)
{
  flash_write(FLASH_CAL_ADDR, (uint16_t*)data, sizeof(CalData) / 2);
}

// 从 Flash 读取
void load_calibration(CalData* data)
{
  flash_read(FLASH_CAL_ADDR, (uint16_t*)data, sizeof(CalData) / 2);
  // 验证 CRC，如果数据损坏则使用默认值
  if(calculate_crc(data) != data->crc)
  {
    set_default_calibration(data);
  }
}

常见问题

Q: 写入后程序跑飞了？

写入地址和程序代码重叠了！
检查 .map 文件，确保写入地址在程序占用区域之外
建议用 Flash 的最后几个扇区存储数据

Q: 写入次数有限制吗？

Flash 擦写次数约 1 万~10 万次
如果需要频繁写入，用 RAM 缓存 + 定期保存策略
或者用外部 EEPROM（100 万次）

Q: 写入速度很慢？

Flash 写入是 ms 级的（每半字约 10~50us）
3000 个半字 ≈ 150ms
写入期间 CPU 会被阻塞（Flash 总线占用）

Q: 想存储字符串/结构体？

强制转换为 uint16_t* 指针
长度要对齐到半字（2 字节）
建议加 CRC 校验，防止意外断电导致数据损坏

小结

概念	说明
内部 Flash	MCU 自带的程序存储器，也能存用户数据
先擦后写	Flash 的铁律，只能 1→0
扇区擦除	最小擦除单位 2KB
半字写入	最小写入单位 16 位
地址规划	不能覆盖程序代码！
CRC 校验	防止数据损坏

学了 Flash 读写能做什么？

内部 Flash 是最省钱的"掉电存储方案"：

数据存储

项目	原理	难度
校准参数	出厂校准一次，永久保存	⭐
用户设置	亮度、音量、WiFi 密码等	⭐
运行日志	开机次数、累计时间、故障记录	⭐⭐
数据记录	温度/湿度历史数据（Flash 空间够的话）	⭐⭐

固件升级（IAP）

项目	原理	难度
IAP 自升级	从串口/USB 接收新固件，写入 Flash，跳转执行	⭐⭐⭐⭐
A/B 双分区	两个程序分区，一个运行一个升级，防变砖	⭐⭐⭐⭐⭐
Bootloader	最小程序，负责加载和跳转应用	⭐⭐⭐

与外部 Flash 的对比

方案	优点	缺点
内部 Flash	免费、无外部接线、速度快	容量小、擦写次数少、不能边写边读
外部 SPI Flash	容量大（几 MB~几百 MB）、擦写次数多	需要 SPI 接线、占引脚
外部 EEPROM	逐字节读写、擦写次数多（100 万次）	容量小（几 KB）、需要 I2C 接线

核心思路：内部 Flash 是最简单的掉电存储方案——不需要额外硬件，不需要接线，直接写地址就行。适合存储少量关键数据（校准参数、用户设置）。如果数据量大或写入频繁，再考虑外部 Flash 或 EEPROM。

🎉 恭喜！ 你已经完成了 AT32 入门系列的 8 个实验：GPIO → USART → ADC → SPI → I2C → TIM → DMA → FLASH。这些是嵌入式开发最核心的基础，掌握了它们，你就能独立开发各种嵌入式项目了！