PUYA FLASH — 页擦除与写入 Flash_PageEraseAndWrite

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

FLASH — 页擦除与写入 Flash_PageEraseAndWrite

固件库: PY32F403_Firmware V1.4.5
芯片: PY32F403（Cortex-M4）
源文件: PY32F403-STK/Example/FLASH/Flash_PageEraseAndWrite/Src/main.c
核心外设: 内部 Flash（0x08008000 起，按页 256B 操作）

1. 功能简介（大白话）

本例演示怎么把数据写进 MCU 自己的内部 Flash，并且断电不丢。

流程很像一个「先擦黑板再写字」的过程：

解锁 Flash；
整页擦除（把 0x08008000 开始的两页擦成全 0xFF）；
检查擦完是不是真的全空（空白校验）；
把一段测试数据 DATA[128]（512 字节）按页写进去；
上锁；
再把 Flash 里的数据和原始 DATA 比对（写入校验）；
全对则点亮 LED，任一步错就卡在错误处理（LED 不亮）。

注意：Flash 写之前必须先擦除，且写的最小单位是 32 位（4 字节）对齐。这正是 Flash 和 RAM 最大的不同。

2. 硬件准备

物品	说明
PY32F403-STK 开发板	自带 LED（PA1）、用户按键
USB 线	供电 + 下载

操作：烧录后按一下用户按键触发擦写流程，看 LED 是否常亮。

本例不连串口，结果完全靠 LED 表示：亮 = 成功，不亮 = 中间某步失败（卡在 APP_ErrorHandler）。

3. 完整代码（带中文注释）

#include "main.h"

/* 用户 Flash 起始地址：0x08008000（程序代码之后的空闲区）*/
#define FLASH_USER_START_ADDR   0x08008000

/* 要写入的测试数据：128 个字 = 512 字节 */
const uint32_t DATA[128] =
{
  0x01010101, 0x23456789, 0x3456789A, 0x456789AB, /* ... 共 128 个 32 位值 ... */
  /* 中间省略，皆为固定测试图案 */
  0x23456789, 0xAAAAAAAA, 0x55555555, 0xAAAAAAAA,
};

/* 函数声明 */
static void APP_SystemClockConfig(void);
static void APP_FlashErase(void);
static void APP_FlashProgram(void);
static void APP_FlashBlank(void);
static void APP_FlashVerify(void);

int main(void)
{
  HAL_Init();
  APP_SystemClockConfig();
  BSP_PB_Init(BUTTON_KEY, BUTTON_MODE_GPIO);  /* 用户按键 */
  BSP_LED_Init(LED_GREEN);

  /* 等用户按键按下（按键默认高，按下变低）*/
  while (BSP_PB_GetState(BUTTON_USER)) { }

  /* 1) 解锁 Flash（不解锁不能擦写）*/
  HAL_FLASH_Unlock();

  /* 2) 按页擦除 */
  APP_FlashErase();

  /* 3) 擦除后空白校验：每 4 字节应为 0xFFFFFFFF */
  APP_FlashBlank();

  /* 4) 按页写入数据 */
  APP_FlashProgram();

  /* 5) 上锁 */
  HAL_FLASH_Lock();

  /* 6) 写入校验 */
  APP_FlashVerify();

  /* 7) 成功亮灯 */
  BSP_LED_On(LED_GREEN);

  while (1) { }
}

/**
  * @brief  按页擦除：从起始地址擦除「覆盖 DATA 所需的页数」
  */
static void APP_FlashErase(void)
{
  uint32_t PAGEError = 0;
  FLASH_EraseInitTypeDef EraseInitStruct = {0};

  EraseInitStruct.TypeErase   = FLASH_TYPEERASE_PAGEERASE;     /* 页擦除 */
  EraseInitStruct.PageAddress = FLASH_USER_START_ADDR;         /* 起始地址 */
  EraseInitStruct.NbPages     = sizeof(DATA) / FLASH_PAGE_SIZE;/* 页数 = 512/256 = 2 */
  if (HAL_FLASHEx_Erase(&EraseInitStruct, &PAGEError) != HAL_OK)
    APP_ErrorHandler();   /* 擦除失败则卡死（LED 不亮）*/
}

/**
  * @brief  按页编程：把 DATA 分两页写进去
  */
static void APP_FlashProgram(void)
{
  uint32_t flash_program_start = FLASH_USER_START_ADDR;
  uint32_t flash_program_end   = FLASH_USER_START_ADDR + sizeof(DATA); /* 结束地址 */
  uint32_t *src = (uint32_t *)DATA;

  while (flash_program_start < flash_program_end)
  {
    /* 每次写一整页（页编程），成功后地址和源指针都跳到下一页 */
    if (HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_PAGE, flash_program_start, src) == HAL_OK)
    {
      flash_program_start += FLASH_PAGE_SIZE;     /* 地址 += 256 */
      src += FLASH_PAGE_SIZE / 4;                /* 源指针 += 64 个字 */
    }
  }
}

/**
  * @brief  空白校验：擦除后每 4 字节应为 0xFFFFFFFF
  */
static void APP_FlashBlank(void)
{
  uint32_t addr = 0;
  while (addr < sizeof(DATA))
  {
    if (0xFFFFFFFF != HW32_REG(FLASH_USER_START_ADDR + addr))
      APP_ErrorHandler();   /* 发现非空白 → 报错 */
    addr += 4;
  }
}

/**
  * @brief  写入校验：Flash 内容应与 DATA 完全一致
  */
static void APP_FlashVerify(void)
{
  uint32_t addr = 0;
  while (addr < sizeof(DATA))
  {
    if (DATA[addr / 4] != HW32_REG(FLASH_USER_START_ADDR + addr))
      APP_ErrorHandler();   /* 不一致 → 报错 */
    addr += 4;
  }
}

/* 系统时钟：HSI 8MHz（APB2 二分频）。Flash 操作期间需正确设置等待周期 FLASH_LATENCY */
static void APP_SystemClockConfig(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef  OscInitstruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef  ClkInitstruct = {0};

  OscInitstruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
  OscInitstruct.HSIState       = RCC_HSI_ON;
  OscInitstruct.HSI48MState    = RCC_HSI48M_OFF;
  OscInitstruct.LSEState       = RCC_LSE_OFF;
  OscInitstruct.LSIState       = RCC_LSI_OFF;
  OscInitstruct.PLL.PLLState   = RCC_PLL_OFF;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&OscInitstruct) != HAL_OK) APP_ErrorHandler();

  ClkInitstruct.ClockType      = RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK | RCC_CLOCKTYPE_HCLK |
                                 RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  ClkInitstruct.SYSCLKSource   = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI;
  ClkInitstruct.AHBCLKDivider  = RCC_SYSCLK_DIV1;
  ClkInitstruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  ClkInitstruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  if (HAL_RCC_ClockConfig(&ClkInitstruct, FLASH_LATENCY_0) != HAL_OK) APP_ErrorHandler();
}

void APP_ErrorHandler(void) { while (1) {} }

4. 代码分段讲解

4.1 为什么要先擦再写？

Flash 存储单元只能把 1 翻成 0，没法把 0 翻回 1。要改数据，必须先把整页擦成 0xFF（全 1），再写入把需要的位写成 0。所以例程顺序是 Unlock → Erase → (Blank 检查) → Program → Lock。

4.2 擦多少页？

DATA 是 128 个 uint32_t = 512 字节。每页 256 字节，所以 NbPages = 512 / 256 = 2 页。擦除从 0x08008000 开始的两页，刚好覆盖要写的范围。

4.3 写入为什么「按页 + 跳页」？

HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_PAGE, addr, src) 一次写一页。循环里每次成功就把 addr += FLASH_PAGE_SIZE（256）、src += 64（个字）推进到下一页，直到覆盖完 512 字节（2 页）。

4.4 FLASH_LATENCY（等待周期）为何重要？

Flash 比 CPU 慢，高速时钟下读 Flash 要插入等待周期（latency），否则会读错。例程用 HSI 8MHz 低速，FLASH_LATENCY_0（0 等待）即可；若你把系统时钟提到几十 MHz，务必相应增大 FLASH_LATENCY，否则程序会跑飞。

4.5 校验的两道关

APP_FlashBlank：擦除后检查是否真的全 0xFF（防止没擦干净就写）；
APP_FlashVerify：写完后逐字比对 Flash 内容与 DATA，确保写入无误。任何一步不符都进 APP_ErrorHandler（LED 不亮）。

5. 实验现象

烧录后按用户键：
- LED 常亮 = 擦除、写入、校验全部成功；
- LED 不亮 = 任一步失败（卡在错误处理），常见于地址选错或等待周期不匹配。

6. 常见问题

现象	原因	解决
LED 不亮（卡死）	写到了程序占用的页	把起始地址改到链接脚本里未使用的区域（如 Flash 末尾）
写入后读出来不对	FLASH_LATENCY 不匹配	高速时钟下增大 `FLASH_LATENCY_x`
只能写一次就失败	没先擦除就写	保证每次写前 Erase，或先读-改-擦-写
想存少量参数	没必要整页擦	累积多个参数到一页，或加「读写缓存 + 脏标记」策略
反复擦写寿命	Flash 有擦写次数上限	避免频繁写同一页，必要时用磨损均衡
程序跑飞	误擦了中断向量/代码	绝对避开 0x08000000 起的前若干页

7. 小结

内部 Flash 可当 EEPROM：掉电保存用户数据；
黄金顺序：解锁 → 擦除（页/扇区/块）→ 写入 → 校验 → 上锁；
F403 粒度：页 256B / 扇区 2KB / 块 32KB，写最小 32 位对齐；
地址务必选程序未占用区，且按系统频率配好 FLASH_LATENCY；
本例擦 2 页、写 512 字节、双校验，LED 亮即成功。

8. 拓展应用（学了能做什么项目）

参数存储：把校准值、配置写 Flash，断电不丢，省 EEPROM；
运行统计：累计开机次数、运行小时，做设备健康度；
简易 OTA：A/B 双区，新固件写空闲块后切换启动；
日志缓存：把关键事件环形写入 Flash，事后回溯；
扇区/块级管理：参考 Flash_SectorEraseAndWrite、Flash_BlockEraseAndWrite，按更大粒度管理数据；
配合看门狗：写关键参数时关中断/看门狗，防写入被打断。

返回：Flash 存储总览

页擦除 on CLing