Гид по технологиям

Запись в флеш-память STM32 через HAL

3 min read Встраиваемые системы Обновлено 16 Dec 2025
Запись в флеш STM32 через HAL — пример и советы
Запись в флеш STM32 через HAL — пример и советы

STM32: запись в флеш-память через HAL

Зачем это нужно

Короткое определение: HAL — аппаратно-абстрактный уровень, набор функций для безопасной работы с периферией STM32. Используем HAL для унифицированной записи во внутреннюю флеш без низкоуровневых обращений к регистраторам.

Что важно знать заранее

  • Всегда стирайте сектор перед записью — флеш нельзя перезаписать поверх существующих битов без стирания.
  • Адрес и размер сектора зависят от конкретной серии STM32 (проверьте Reference Manual и HAL-документацию).
  • Выбор типа программирования (BYTE, HALFWORD, WORD, DOUBLEWORD) должен соответствовать выравниванию и архитектуре MCU.

Подготовка и пошаговая инструкция

Шаг 1 — Подключения и разблокировка

  1. Включите нужные заголовки: #include "stm32f4xx_hal.h".
  2. Разблокируйте флеш: HAL_FLASH_Unlock();.

Шаг 2 — Стирание сектора

Перед записью нужно стереть один или несколько секторов. Пример инициализации структуры для стирания:

#include "stm32f4xx_hal.h"

void Write_Flash(uint32_t Address, uint32_t Data) {
    // Разблокируем Flash
    HAL_FLASH_Unlock();

    // Подготовка структуры для стирания
    FLASH_EraseInitTypeDef EraseInitStruct;
    uint32_t SectorError;

    EraseInitStruct.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_SECTORS;
    EraseInitStruct.Sector = FLASH_SECTOR_2; // Выберите сектор для вашей MCU
    EraseInitStruct.NbSectors = 1;
    EraseInitStruct.VoltageRange = FLASH_VOLTAGE_RANGE_3;

    if (HAL_FLASHEx_Erase(&EraseInitStruct, &SectorError) != HAL_OK) {
        // Обработка ошибки
    }

    // Программирование Flash
    if (HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_WORD, Address, Data) != HAL_OK) {
        // Обработка ошибки
    }

    // Блокируем Flash
    HAL_FLASH_Lock();
}

int main(void) {
    HAL_Init();
    Write_Flash(0x08008000, 0x12345678);
    while (1) {
        // Главный цикл
    }
}

Шаг 3 — Программирование

  • Используйте HAL_FLASH_Program(type, address, data); type — один из: FLASH_TYPEPROGRAM_BYTE, FLASH_TYPEPROGRAM_HALFWORD, FLASH_TYPEPROGRAM_WORD, FLASH_TYPEPROGRAM_DOUBLEWORD.
  • Адрес и выравнивание должны соответствовать выбранному типу.

Шаг 4 — Блокировка

После завершения служебных операций вызовите HAL_FLASH_Lock(); чтобы предотвратить случайные записи.

Обработка ошибок и типичные причины сбоев

  • Попытка записать без предварительного стирания — данные не изменятся как ожидается.
  • Неверный адрес — возможен сбой (HardFault) или запись в область, где доступ запрещён.
  • Несоответствие выравнивания и типа программирования — HAL вернёт ошибку.
  • Flash занят (busy) — дождитесь освобождения или обработайте флаги статуса.

Важно: проверяйте коды ошибок HAL и поле SectorError после вызова HAL_FLASHEx_Erase.

Когда такой подход не подходит (контрпример)

  • Для частых записей (постоянные логи) внутренняя флеш не оптимальна — она имеет ограниченный ресурс циклов записи.
  • В условиях жёстких требований к времени реального выполнения (RT) стирание/запись флеша может быть слишком медленным и блокировать критические задачи.

Мини‑методология — как безопасно внедрять запись во флеш

  1. Проектирование: выберите область флеш, не используемую загрузчиком или конфигурацией.
  2. Тестирование в эмуляторе/стенде: всегда проверяйте на тестовой плате.
  3. Инструментируйте: логируйте ошибки и статусы HAL.
  4. Ограничьте частоту записей, внедрите wear‑leveling при необходимости.

Чек-лист ролей

  • Разработчик: подтвердить адреса и выравнивание, реализовать обработку ошибок.
  • Тестировщик: проверить стирание, запись, чтение данных и поведение при ошибках питания.
  • Релиз‑инженер: удостовериться, что область флеш не пересекается с загрузчиком и системой обновлений.

Критерии приёмки

  • Данные корректно читаются после записи (сверка по CRC или ожидаемому значению).
  • Нет повреждения других областей памяти.
  • Обработаны ошибки HAL и есть логирование/fallback.
  • После операции флеш заблокирована.

Тестовые сценарии / приёмо-сдаточные проверки

  • Попытка записи и последующее чтение — ожидаемый результат совпадает.
  • Повторная запись без стирания — показывает, что данные изменяются только после стирания.
  • Неправильный адрес — система не должна записывать критические области (тест на защиту).

Совместимость и примечания по семействам STM32

Разные серии STM32 (F0, F1, F4, H7 и т.д.) имеют разные размеры секторов и набор констант. Всегда сверяйтесь с Reference Manual и HAL-документацией для вашей конкретной микросхемы.

Короткий глоссарий

  • HAL — аппаратно-абстрактный уровень (упрощает доступ к периферии).
  • Сектор — минимальная единица стирания во флеш.
  • Word/Half‑word — размер единицы программирования (32/16 бит и т.д.).

Итог

Запись во флеш через HAL сводится к четырём шагам: разблокировка, стирание, программирование, блокировка. Тестируйте на реальной плате и внимательно обрабатывайте ошибки. Если вы соблюдаете выравнивание, адресацию и лимиты циклов записи, HAL предоставляет удобный и безопасный интерфейс.

Примечание: если при инициализации HAL вы столкнулись с ошибкой «HAL INITIALIZATION FAILED», посмотрите специализированное руководство по инициализации HAL и конфигурации тактирования.

Если остались вопросы или предложения — оставьте комментарий.

Поделиться: X/Twitter Facebook LinkedIn Telegram
Автор
Редакция

Похожие материалы

RDP: полный гид по настройке и безопасности
Инфраструктура

RDP: полный гид по настройке и безопасности

Android как клавиатура и трекпад для Windows
Гайды

Android как клавиатура и трекпад для Windows

Советы и приёмы для работы с PDF
Документы

Советы и приёмы для работы с PDF

Calibration в Lightroom Classic: как и когда использовать
Фото

Calibration в Lightroom Classic: как и когда использовать

Отключить Siri Suggestions на iPhone
iOS

Отключить Siri Suggestions на iPhone

Рисование таблиц в Microsoft Word — руководство
Office

Рисование таблиц в Microsoft Word — руководство