5 、Flash 存储器（Flash）

5.1 简介

Flash 存储器连接在 AHB 总线上，由 Flash 控制器统一管理，可对存储器执行取指、读取、编程和擦除操作，并具有安全访问机制和读写保护等功能。

5.2 Flash 主要特性

l 高达 128 KB 的用户存储空间

- 块大小：16 KB

- 页大小：512 字节

l 32-bits 位宽读取/写入

l 支持页擦除、块擦除、批量擦除

l 可配置 3 种读出保护等级（RDP）

l 2 块可配置的代码读出保护区域（PCROP）

l 2 块可配置的写入保护区域（WRP）

l 可配置大小的用户安全存储区域

5.3 Flash 功能描述

5.3.1 Flash 存储器组成

Flash 存储器按 32-bits 位宽执行读写访问，可存储指令和数据。

Flash 存储器的组成如下：

l User flash 区：用于存储用户程序和数据，存储空间为 128KB，分成 8 个

块（Block），每个块包含 32 个页（Page），每页 512 字节；

l System memory 区：用于存储 Bootloader 和算法 API，存储空间为14KB；

l Option bytes 区：用于存储外设和存储器保护配置的选项字节；

l Engineer 区：用于存储 UID、TS/BGR 校准值；

l OTP 区：一次性可编程区域，共 512 字节。

 

5.3.2 Flash 读取访问等待周期

Flash 存储器连接在 AHB 总线上，读取 Flash 时使用 HCLK 时钟。当 HCLK 的 时钟频率超出 Flash 存储器的工作频率时，就会造成数据读取错误，此时需要插入等待周期。 Flash 访问控制寄存器（FLASH_ACR）中的 LATENCY[1:0]位域，用于配置 Flash 读取访问的等待周期，HCLK 时钟频率与 Flash 读取访问等待周期的对应关系见 下表。

为保证 Flash 读取访问不出现异常或错误，当要改变 HCLK 的时钟频率时，必须按照特定步骤进行配置。

l 提高 HCLK 频率的配置步骤：

1） 通过配置 FLASH_ACR 寄存器中的 LATENCY[1:0]位域，增大 Flash

读取访问的等待周期；

2） 读取 LATENCY[1:0]位域，检查等待周期已配置成功；

3） 提高 HCLK 频率，可通过配置 RCC 时钟配置寄存器（RCC_CFG）

中的SYSW[2:0]位域，切换更高频率的时钟源，或通过配置HPRE[2:0]

位域，减小系统时钟的分频值；

4） 配置 SYSW[2:0]位域后，必须对 RCC_CFG 寄存器中的 SYSWS[2:0]

位域进行检查，确认系统时钟已切换完成。

l 降低 HCLK 频率的配置步骤：

1） 降低 HCLK 频率，可通过配置 RCC 时钟配置寄存器（RCC_CFG）

中的SYSW[2:0]位域，切换更低频率的时钟源，或通过配置HPRE[2:0]

位域，增大系统时钟的分频值；

2） 配置 SYSW[2:0]位域后，必须对 RCC_CFG 寄存器中的 SYSWS[2:0]

位域进行检查，确认系统时钟已切换完成；

3） 通过 FLASH_ACR 寄存器中的 LATENCY[1:0]位域，减小 Flash 读取

访问的等待周期；

4） 读取 LATENCY[1:0]位域，检查等待周期已配置成功。

5.3.3 Flash 解锁

为防止 Flash 被意外修改，增加了保护措施，必须向特定寄存器写入密钥，才能解锁相关功能的配置权限。

5.3.3.1 Flash 控制寄存器解锁

复位后，Flash 控制寄存器（FLASH_CR）将处于写保护锁定状态。要配置

FLASH_CR 寄存器，需首先进行解锁操作。

FLASH_CR 寄存器的解锁操作，必须严格按照以下步骤顺序执行：

1） 向 FLASH_CRKEY 寄存器写入密钥 1：0xE57A 1A85；

2） 向 FLASH_CRKEY 寄存器写入密钥 2：0x7C6E 8391；

3） 检查 FLASH_CR 寄存器中的 LOCK 位，当该位清 0 时，表明 FLASH_CR 寄存器已解锁。解锁完成后，才能对 FLASH_CR 寄存器进行配置。

注意：FLASH_CR 寄存器中与选项字节相关的控制位（OBL_LAUNCH 和 OPTSTRT）， 必须在 Flash 选项字节解锁后才能进行配置。 密钥必须严格按照顺序写入，如果出现以下情况，将产生总线错误同时触发 HardFault 中断，直到再次复位后，才能重新对 FLASH_CR 寄存器进行解锁：

l 向 FLASH_CRKEY 寄存器写入错误的密钥值；

l 解锁顺序错误，先向 FLASH_CRKEY 寄存器写入密钥 2：0x7C6E 8391；

l 解锁后继续向 FLASH_CRKEY 寄存器写入任意值（包括密钥）。

将 FLASH_CR 寄存器中的 LOCK 位重新置 1，能恢复 FLASH_CR 寄存器的写 保护锁定状态。通过复位，也能使 FLASH_CR 寄存器恢复成写保护锁定状态。

注意：当 FLASH_SR 寄存器中的 BSY 位为 1 时，对 FLASH_CR 寄存器的写入将无效，FLASH_SR 寄存器中的 PESERR 标志将置 1，Flash 当前操作将继续正常执行。

5.3.3.2 Flash 选项字节解锁

复位后，Flash 选项字节处于写保护锁定状态，所有的选项字节加载寄存器、

FLASH_CR 寄存器中的 OBL_LAUNCH 位和 OPTSTRT 位，都会被写保护。要对选项字节进行更新，就先要进行解锁操作。

Flash 选项字节的解锁操作，必须严格按照以下步骤顺序执行：

1） 先解锁 Flash 控制寄存器 FLASH_CR（详见： Flash 控制寄存器解锁）；

2） 向 FLASH_OPTKEY 寄存器写入密钥 1：0x6A89 4D7B；

3） 向 FLASH_OPTKEY 寄存器写入密钥 2：0x7C31 1F5A；

4） 检查 FLASH_CR 寄存器中的 OPTLOCK 位，当该位清 0 时，表明 Flash选项字节已解锁。解锁完成后，才能对选项字节加载寄存器及其控制位（OBL_LAUNCH 和 OPTSTRT）进行配置。

密钥必须严格按照顺序写入，如果出现以下情况，将产生总线错误同时触发

HardFault 中断，直到再次复位后，才能重新对 Flash 选项字节进行解锁：

l 向 FLASH_OPTKEY 寄存器写入错误的密钥值；

l 解锁顺序错误，先向 FLASH_OPTKEY 寄存器写入密钥 2：0x7C31 1F5A；

l 解锁后继续向 FLASH_OPTKEY 寄存器写入任意值（包括密钥）；

l 在对 FLASH_CR 寄存器解锁前，向 FLASH_OPTKEY 寄存器写入任意值

（包括密钥）。 将 FLASH_CR 寄存器中的 OPTLOCK 位重新置 1，能恢复 Flash 选项字节的写保护锁定状态。通过复位，也能使 Flash 选项字节恢复成写保护锁定状态。当 FLASH_CR 寄存器恢复成写保护锁定状态时(LOCK 位置 1)，Flash 选项字节也会被恢复成写保护锁定状态，OPTLOCK 位将自动置 1。

5.3.3.3 Flash 掉电控制位解锁

复位后，Flash 访问控制寄存器（FLASH_ACR）中的 PDEN 位将处于写保护锁定状态，该位用于控制 Flash 的掉电。要配置 PDEN 位，就要先进行解锁操作。PDEN 位的解锁操作，必须严格按照以下步骤顺序执行：

1） 先解锁 FLASH 控制寄存器 FLASH_CR（详见：Flash 控制寄存器解锁）；

2） 向 FLASH_PDKEY 寄存器写入密钥 1：0x57D9 3AB6；

3） 向 FLASH_PDKEY 寄存器写入密钥 2：0x9A2D 827C；

4） 检查 FLASH_CR 寄存器中的 PDLOCK 位，当该位清 0 时，表明 PDEN 位已解锁。解锁完成后，可对 PDEN 位进行配置。密钥必须严格按照顺序写入，如果出现以下情况，将产生总线错误同时触发 HardFault 中断，直到再次复位后，才能重新对 PDEN 位进行解锁操作：

l 向 FLASH_PDKEY 寄存器写入错误的密钥值；

l 解锁顺序错误，先向 FLASH_PDKEY 寄存器写入密钥 2：0x9A2D 827C；

l 解锁后继续向 FLASH_PDKEY 寄存器写入任意值（包括密钥）；

l 在对 FLASH_CR 寄存器解锁前，向 FLASH_PDKEY 寄存器写入任意值（包括密钥）。 将 FLASH_CR 寄存器中的 PDLOCK 位重新置 1，能恢复 PDEN 位的写保护锁定状态。另外通过复位，也能使 PDEN 位恢复成写保护锁定状态。当 FLASH_CR 寄存器恢复成写保护锁定状态时(LOCK 位置 1)，PDEN 位也会被恢复成写保护锁定状态，PDLOCK 位将自动置 1。

5.3.4 Flash 功耗管理

为进一步降低系统功耗，当程序仅在 SRAM 中运行时，通过将 Flash 访问控制 寄存器（FLASH_ACR）中的 PDEN 位置 1，能使 Flash 进入 Power Down 状态。在配置 PDEN 位前，要先进行解锁操作，解锁步骤详见：Flash 掉电控制位解锁。Flash处于Power Down状态时，可通过配置PDEN位清0，使Flash从Power Down 状态恢复成上电状态。

注意： Flash 恢复成上电状态后，需等待 10μs 才允许对 Flash 进行操作。

当进入 Stop 或 Standby 模式时，Flash 将自动进入 Power Down 状态。如果在进入低功耗模式前，Flash 处于上电状态，则在唤醒后 Flash 将自动上电。