首頁 > 資源中心 > FAQ 使用 MDK 下載程序時，我們可能需要在 Debug 設置的 Flash Download 子選項卡中，選擇編程算法，不過如果我們已經安裝了芯片包（DFP 包）以后，就可以直接得到對應的編程算法，并不需要我們去修改它。但是在面對以下某些情況時，我們依然要掌握這一技能，
①：當你是一個芯片包的開發者時；
②：或者你有獨特的下載需求（比如在你的程序里加一些校驗信息，更改選項字節）；
③：或者某些芯片發布的過早，還沒有對應的芯片包時；
這些時候就需要去了解學習如何制作 FLM 文件，如圖 1 所示（以28quan官網 Emdoor 為例）：
圖 1
二、制作FLM
（1）、如圖 2 所示，制作 FLM 所需要的 Keil 工程文件，可以在 Keil 的安裝目錄下找到，總共有 2 個地方可以找到，路徑如下所示：
①：F:Keil_MDK539ARMFlash_Template
②：F:Keil_MDK539PacksARMCMSIS5.9.0Device_Template_Flash
圖 2
（2）、進入模版工程以后，如圖 3 可以看到，其實整個工程在結構上只有 3 個主要文件：（如何理解并編寫 Flash 編程算法代碼請看本文最后部分）
①：FlashPrg.c
②：FlashDev.c
③：FlashOS.H
接下來，我們對這 3 個文件，逐個進行解析。
圖 3
（3）、FlashPrg.c
在這個 C 文件里，需要我們包含一些必需的 Flash 編程函數：Init, UnInit, EraseSector, 和 ProgramPage. 然后除了這些必需函數，可以根據設備功能（或為了加快執行速度），可以實現 EraseChip、BlankCheck 和 Verify 功能。
這 7 個函數的功能，分別是：
Init 必需函數 初始化，并準備設備以進行 Flash 編程。
UnInit 必需函數 完成某個 Flash 編程步驟后，取消微控制器的初始化。
EraseSector 必需函數 刪除指定扇區的 Flash 內存內容。
ProgramPage 必需函數 將應用程序寫入到 Flash 內存中。
BlankCheck 可選函數 檢查并比較數據模式。
EraseChip 可選函數 刪除整個 Flash 內存的內容。
Verify 可選函數 將 Flash 內存內容與程序代碼進行比較。
模版文件中的函數示例如圖 4 所示，可以看到，有 4 個必需函數，和 1 個 EraseChip 函數，留給我們往其中增加一些操作代碼：
圖 4
（4）、FlashDev.c
在這個 C 文件里，如圖 5 所示，里面定義了一個 FlashDevice 結構體，這個結構體里面的參數用途，是我們必須要知道，這是非常重要的，涉及到后續很多的操作步驟，每一行的代碼描述如下所示：
圖 5
第 29 行：FLASH_DRV_VERS, //代表驅動版本，不要輕易修改
第 30 行："New Device 256kB Flash", //設備名稱，這里其實就是在勾選 Flash 燒寫算法時，會被軟件調用并顯示的內容，如下圖 6 所示：
圖 6
第 31 行：ONCHIP, //設備類型，片上 Flash，也有外部 Flash 選項
第 32 行：0x00000000, //設備起始地址，stm32 在這里一般就是 0x08000000
第 33 行：0x00040000, //設備大小，以字節為單位，這里是 256kB，根據實際容量填寫即可
第 34 行：1024, //編程頁面大小，因為 Flash 存儲是按照 頁（Page） 進行編程的，頁面太小會增加管理復雜度，浪費存儲空間。頁面太大則會導致小數據寫入時增加不必要的操作時間。1024 字節大小可以在寫速率和耗時之間達到良好的平衡。而且頁面越大，寫入過程中發生斷電或干擾導致數據出錯的概率越高；而 1024 字節大小已被證實在實際應用中具有較高的可靠性。
第 35 行： 0, //保留位，必須為 0
第 36 行：0xFF, //擦除后內存的初始內容，即所有位均為 1，主要是由 Flash 的工作原理和硬件設計決定的。
第 37 行： 100, //編程頁面超時時間（單位：毫秒）防止程序陷入死循環，因為編程和擦除操作通常需要通過輪詢硬件狀態，如 Flash 的 BSY 標志位，來判斷操作是否完成。（后續講解代碼時會有體現）
第 38 行： 3000, // 擦除扇區超時時間（單位：毫秒）防止程序陷入死循環，因為編程和擦除操作通常需要通過輪詢硬件狀態，如 Flash 的 BSY 標志位，來判斷操作是否完成。（后續講解代碼時會有體現）
第 41 行：0x002000, 0x000000, //扇區大小 8kB（8 個扇區），第一個參數代表 8KB，第二個參數代表起始地址為 0x000000，因為第 42 行的代碼規定了 64KB 的扇區是從 0x010000 地址開始的，所以留給 8KB 的扇區只有地址為 0x000000 從 0x00FFFF 之間的空間，即 64KB，所以就有 8 個 8KB 的扇區。
第 42 行：0x010000, 0x010000, //扇區大小 64kB (2 個扇區)，第一個參數代表 64KB，第二個參數代表起始地址為 0x010000，因為第 43 行的代碼規定了 8KB 的扇區是從 0x030000 地址開始的，所以留給 64KB 的扇區只有地址為 0x010000 從 0x02FFFF 之間的空間，即 128KB，所以就有 2 個 64KB 的扇區。
第 43 行：0x002000, 0x030000, //扇區大小 8kB (8 個扇區)，第一個參數代表 8KB，第二個參數代表起始地址為 0x030000，因為第 33 行的代碼規定了整個設備的大小為 0x040000，所以留給 8KB 的扇區只有地址為 0x030000 從 0x03FFFF 之間的空間，即 64KB，所以就有 8 個 8KB 的扇區。
第 44 行：SECTOR_END//標識符，用于標記扇區配置表的結束，通常出現在定義 Flash 扇區大小和地址的數組或結構體的最后一項，用于通知程序或驅動解析到此處時不再繼續解析后續數據。
（5）、FlashOS.H
這個頭文件中，如圖 7 所示，其實只是一些宏定義和函數的聲明之類，沒有什么介紹的必要了，讀懂前面兩個 C 文件以后，這個頭文件里的內容自然就會明白了。
圖 7
（6）、了解完以上這些文件內的代碼后，就可以著手自己編寫一個 Flash 編譯算法了，不過在編寫修改 FlashPrg，FlashDev 之前，我們可能需要將處理器架構選擇并配置好，如下圖，圖 8 所示：（多目標+ifdef 的方式即可）
圖 8
以及還要在配置中，設置位置獨立代碼，如下圖圖 9 所示：
圖 9
（7）、之后就可以調整 FlashPrg 中的編程算法，FlashDev 中的設備參數了。調整完算法和參數之后，可以如圖 10 所示一樣，將輸出文件的名字更改一下，方便在目錄中查找最終的文件：
圖 10
（8）、點擊編譯后，keil 就會在編譯完成后，調用 user 欄中的 cmd.exe /C copy "Objects%L" ".@L.FLM"命令，在項目目錄下，創建一個 MyDevice.FLM 文件，如圖 11 所示：
圖 11
（9）、接著把我們做好的 FLM 文件，放到 DFP 包的 Flash 路徑下，（這里直接就放在 stm32f1 系列下面了），如圖 12 所示：
圖 12
（10）、接著打開 DFP 包中的 PDSC 文件（這個文件的屬性默認是只讀的，記得去掉勾選），路徑如下圖 13 所示：
圖 13
（11）、在 PDSC 文件中，我們可以看到所有 F1 系列芯片的 Flash 燒寫算法文件，我們如果想要添加一個自己的芯片進去，就可以在如圖 14 這里，添加并命名我們的設備，附上對應的 FLM 文件，即可在 keil 軟件重啟后，看到我們添加的芯片了，對應的，也可以找到我們這個芯片的 Flash 編程算法了，如圖 15 所示：
圖 14
圖 15
（12）、本文再往后面的內容，是官網提供的一個簡單的編程算法示例（stm32f1 系列的 flash 編程算法，基本 90%和官網提供的相似，可以對照著一起看），我將對這個代碼進行一些解讀，方便大家快速學會一個簡單的基礎，并借此編寫出具有更多功能的 Flash 編譯算法。
Init函數
Init 函數用于初始化微控制器以進行 Flash 編程。當嘗試將程序下載到 Flash 時，將調用此函數。
參數：
adr：設備基地址——clk：時鐘頻率 (以 Hz 為單位)——fnc：功能代碼
含義：
第 4 行：FLASH->ACR = 0x00000000;
FLASH->ACR 是 Flash 訪問控制寄存器（Access Control Register），用于配置 Flash 訪問的等待周期。設置為 0x00000000 表示配置 零等待狀態，即 CPU 訪問 Flash 時無需額外的等待周期。
第 7 行：FLASH->KEYR = FLASH_KEY1;
第 8 行：FLASH->KEYR = FLASH_KEY2;
寫入兩個解鎖密鑰 FLASH_KEY1 和 FLASH_KEY2 到 FLASH->KEYR（Flash 密鑰寄存器）。FLASH_KEY1 和 FLASH_KEY2 是特定的解鎖值，用于解除 Flash 寫保護；解鎖后可以對 Flash 進行寫入或擦除操作。如果沒有正確解鎖，后續的編程或擦除操作將無法執行。如圖 16 所示，F1 系列的 FLM 文件中已給出密鑰的宏定義，同樣，在 STM32F10xxx 閃存編程參考手冊中，也有記錄。
圖 16
第 11 行：if ((FLASH->OBR & 0x04) == 0x00)
FLASH->OBR 是 Flash 的選項字節寄存器（Option Byte Register），其中位 2 用于指示獨立看門狗（IWDG）的運行模式：
如果位 2 為 0，表示 IWDG 處于硬件模式（HW mode），始終運行。
如果位 2 為 1，表示 IWDG 處于軟件模式（SW mode），可以通過軟件控制使能或禁用。
這里主要檢查是否 IWDG 在硬件模式下運行，如下圖 17 所示：
圖 17
第 13 行： IWDG->KR = 0x5555; // Enable write access to IWDG_PR and IWDG_RLR
第 14 行： IWDG->PR = 0x06; // Set prescaler to 256
第 15 行： IWDG->RLR = 4095; // Set reload value to 4095
這里是在配置獨立看門狗（IWDG）超時時間，如果 IWDG 在硬件模式下運行，配置其超時時間為 約 26.2144 秒：配置了較長的超時時間以適應 Flash 編程可能需要較長時間完成。防止 IWDG 在 Flash 編程時誤觸發系統復位；
IWDG->KR 寫入 0x5555，是表示允許對 IWDG 的預分頻寄存器（IWDG_PR）和重裝載寄存器（IWDG_RLR）進行寫操作。如圖 18 所示：
圖 18
IWDG->PR 寫入 0x06 是為了配置預分頻器值為 256（分頻系數為 2^8），將時鐘周期放大到較低的頻率。如圖 19 所示。
IWDG->RLR 寫入 4095 配置重裝載值為最大值 4095。如圖 20 所示。
設置完成以后，就可以根據公式，計算出 IWDG 的超時時間為：256*4096/40000=26.2144s，具體計算可以參考圖 21 所示。
圖 19
圖 20
圖 21
UnInit函數
參數：
fnc：功能代碼
含義：
第 4 行：FLASH->CR |= FLASH_LOCK;
反初始化，它的實現很簡單，主要完成以下任務：FLASH->CR |= FLASH_LOCK，其實就是鎖定 Flash 模塊，因為 FLASH_LOCK 是 Flash 控制寄存器（FLASH->CR）中的一個位，它的作用是鎖定 Flash 模塊，以防止未經授權的寫操作。在鎖定狀態下，Flash 不允許進行寫操作（如擦除或編程），只能進行讀取操作。如圖 22 所示：
圖 22
EraseSector函數
函數 EraseSector 刪除從參數 adr 指定的地址開始的扇區的內容。每當使用 uVision 菜單 Flash - Erase 時，或者每當嘗試將程序下載到 Flash 并且已在 Flash 下載設置對話框中設置了選項 Erase Sectors 時，都會調用該函數。
參數：
adr：扇區地址
含義：
第 3 行： FLASH->CR |= FLASH_PER;
啟用頁擦除功能，如圖 25 所示，FLASH_PER 的值在圖 23 中。
第 4 行：FLASH->AR = adr;
FLASH->AR 是一個地址寄存器，用于指定要擦除的 Flash 頁面（或扇區）的起始地址。如圖 24 所示。
第 5 行：FLASH->CR |= FLASH_STRT;
啟動擦除操作，FLASH_STRT 是控制寄存器中的啟動位。當該位被置位時，Flash 模塊開始執行擦除操作。Flash 硬件會根據地址寄存器的值自動確定擦除的范圍。如圖 25 所示。
圖 23
圖 24
圖 25
第 7 行： while (FLASH->SR & FLASH_BSY) {
等待擦除完成，FLASH_BSY 是 Flash 狀態寄存器（FLASH->SR）中的一位，表示 Flash 當前正在執行擦除或編程操作。通過循環檢查該位，程序可以等待擦除操作完成。如圖 26 所示。
圖 26
第 8 行： IWDG->KR = 0xAAAA;
在循環中，使用 IWDG->KR = 0xAAAA 喂狗，避免擦除時間過長觸發看門狗復位（IWDG 是獨立看門狗模塊）。如圖 27 所示。
圖 27
第 11 行：FLASH->CR &= ~FLASH_PER;
關閉頁擦除功能，如圖 25 所示，擦除操作完成后，將 FLASH_PER 位清零，關閉頁面擦除模式，防止后續誤操作。FLASH_PER 的值在圖 23 中。
ProgramPage函數
ProgramPage 函數用于將數據寫入 Flash 存儲器。它在下載程序到 Flash 時被調用。由于 Flash 存儲器通常按塊或頁組織，因此函數 ProgramPage 的參數不能跨越這些 Flash 頁的對齊邊界。頁大小由結構體 FlashDevice 的 ProgramPageSize 值指定。
參數：
adr 頁的起始地址——sz 頁的大小——buf 待寫入的數據
含義：
第 3 行：sz = (sz + 1) & ~1;
Flash 的編程單元是 半字（16 位，2 字節），因此寫入的大小 sz 必須是偶數。如果輸入的大小是奇數，通過 (sz + 1) & ~1 向上對齊為偶數。
第 5 行： while (sz) {
循環寫入數據，循環處理輸入緩沖區的每個半字，直到所有數據寫入完成。
第 7 行：FLASH->CR |= FLASH_PG;
啟用編程功能 ，FLASH_PG 是控制寄存器中的一位，用于啟用 Flash 編程模式。在寫入數據之前，必須啟用此功能。如圖 28 所示。
圖 28
第 9 行：M16(adr) = *((unsigned short *)buf);
M16(adr) 是一個宏，用于訪問指定地址處的 16 位（半字）數據，如圖 29 所示。等號右邊將緩沖區中的數據（2 字節，前面提到過）強制轉換為 unsigned short 類型，然后寫入到目標地址。寫入操作會自動觸發 Flash 的編程機制。
圖 29
第 10 行：while (FLASH->SR & FLASH_BSY);
等待編程完成（不再多說，前面有類似的提到過）
第 12 行：FLASH->CR &= ~FLASH_PG;
禁用編程功能（不再多說，前面有類似的提到過）
第 15 行：if (FLASH->SR & (FLASH_PGERR | FLASH_WRPRTERR)) {
第 16 行：FLASH->SR |= FLASH_PGERR | FLASH_WRPRTERR;
第 17 行：return (1);
如果狀態寄存器中存在以下錯誤標志，則說明寫入失敗：如圖 30 和 31 所示
FLASH_PGERR：編程錯誤，可能是寫入地址不對齊。
FLASH_WRPRTERR：寫保護錯誤，目標區域被保護，無法寫入。
即：如果發生錯誤，清除錯誤標志并返回 1 表示失敗。
圖 30
圖 31
第 21 行： adr += 2;
第 22 行： buf += 2;
第 23 行： sz -= 2;
這一段其實就是循環移動到下一個半字地址，更新目標地址 adr，緩沖區指針 buf，以及剩余大小 sz：
即：地址加 2 字節（一個半字）、緩沖區指針移動到下一個 2 字節數據、寫入大小減少 2 字節。
三、討論分析
問 ①：任何版本的 MDK 都可以制作 FLM 文件嗎？
答 ①：MDK-Lite 不支持創建 Flash 編程算法。如圖 32 所示：
圖 32
四、結論
本文詳細的介紹了 Flash 編程算法，主要講解了如何制作和使用 FLM 文件。以及詳細的算法代碼解析，通過這篇文檔，芯片開發者可以更好地理解如何進行 Flash 編程操作。對應本文開頭，可以方便想要制作 pack 包的開發人員，做一些獨特下載的開發人員，和盡快上手調試未上市的高新芯片，都有極大的幫助。
