如何在Flash中存储1K数据？

在嵌入式系统中，Flash存储是一种常用的非易失性存储器，用于保存程序代码和数据，当需要在Flash中存储1k（即1024字节）的数据时，通常涉及到对Flash的编程、擦除和读取操作，以下是关于如何在Flash中存储1k数据的详细说明：

Flash存储原理与结构

Flash存储器按页进行操作，每页的大小根据不同的MCU而有所不同，STM32F1系列的Flash页大小为2K字节，而STM32F4系列则可能有不同的页大小，在Flash中存储数据时，需要遵循整页擦除的原则，即在写入新数据之前，必须先擦除整个页。

存储1k数据的具体步骤

1. 选择合适的Flash地址

需要选择一个合适的Flash地址来存储这1k数据，可以选择Flash的尾部几个扇区之一，以确保不干扰到程序代码的存储，以STM32F103CBT6为例，其Flash起始地址为0x8000000，大小为0x20000（即128K字节），每个扇区大小为1K字节，可以选择一个未使用的扇区作为数据存储区域。

2. 定义数据结构

为了方便管理和读取，可以将这1k数据封装成一个结构体，结构体的定义应尽量保证大小是4的整数倍，以避免存储时数据错位的问题，可以定义一个包含多个参数的结构体para_t。

3. 编写读写函数

读函数：从指定的Flash地址读取数据到结构体中。

写函数：将结构体中的数据写入到Flash中，在写入之前，需要先解锁FLASH编程擦除控制器，然后擦除整个页，再写入数据，最后上锁FLASH编程擦除控制器。

4. 实现数据存储逻辑

在系统初始化时，调用读函数将Flash中的数据读取到全局变量中，在整个系统运行过程中，当需要修改数据时，修改全局变量中的值，在系统关闭或重启前，调用写函数将全局变量中的数据保存回Flash中。

注意事项

数据对齐：由于Flash存储时会自动进行4字节对齐，因此在定义数据结构时应确保结构体的大小是4的整数倍。

擦除操作：每次写入Flash之前都需要进行整页擦除操作，这可能会影响系统的响应速度和性能。

数据安全：在擦除和写入过程中，应确保数据的安全性和完整性，避免因操作不当导致数据丢失或损坏。

示例代码（简化版）

以下是一个简化的示例代码片段，展示了如何在Flash中存储和读取一个结构体数据：

#include "stm32f1xx_hal.h"
#define FLASH_ADDR 0x0800FFFC // 假设使用最后一个扇区
typedef struct {
    uint32_t param1;
    uint32_t param2;
    // ... 其他参数
} para_t;
void save_params(para_t *params) {
    HAL_FLASH_Unlock();
    FLASH_ErasePage(FLASH_ADDR);
    for (int i = 0; i < sizeof(para_t)/4; i++) {
        FLASH_ProgramWord(FLASH_ADDR + i*4, *(__IO uint32_t *)((uint32_t)params + i*4));
    }
    HAL_FLASH_Lock();
}
void load_params(para_t *params) {
    for (int i = 0; i < sizeof(para_t)/4; i++) {
        *(__IO uint32_t *)((uint32_t)params + i*4) = *(__IO uint32_t *)(FLASH_ADDR + i*4);
    }
}

FAQs

Q1: Flash存储相比EEPROM有哪些优势？

A1: Flash存储相比EEPROM具有更高的存储密度和更低的成本，Flash存储器的读写速度通常也更快，Flash存储器的擦除操作通常是整页进行的，这可能导致在某些情况下效率较低。

Q2: 如何在Flash中存储浮点数？

A2: 由于Flash存储器只能存储整数数据，因此在存储浮点数时需要先将浮点数转换为整数形式，一种常见的方法是将浮点数乘以一个固定的放大因子（如1000），然后存储转换后的整数，在读取时，再将整数除以放大因子以恢复原始的浮点数值，需要注意的是，这种方法可能会导致一定的精度损失。

小编有话说

在嵌入式系统中，Flash存储是一种非常实用的非易失性存储器解决方案，通过合理地规划和管理Flash存储空间，我们可以有效地保存程序代码和关键数据，在使用Flash存储时也需要注意一些细节问题，如数据对齐、擦除操作等，希望本文能够帮助大家更好地理解和应用Flash存储技术。