STM32F412擦除內(nèi)部FLASH時(shí)間過(guò)長(zhǎng)

1 前言

客戶反饋在使用STM32F412的時(shí)候，擦除sector 8~11發(fā)現(xiàn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從而導(dǎo)致意外觸發(fā)IWDG復(fù)位。

通過(guò)與客戶郵件和電話溝通，了解到客戶主要是想使用內(nèi)部FLASH暫時(shí)保存IAP升級(jí)時(shí)的程序數(shù)據(jù)，在IAP升級(jí)的過(guò)程中，需要首先擦除內(nèi)部FLASH中一塊足夠大的空間，然后再寫入升級(jí)數(shù)據(jù)?？蛻舻墓こ讨杏惺褂玫絀WDG，喂狗間隔大約1.5S，客戶的通過(guò)SysTick的方式計(jì)算出擦除Sector8大約需要2ms,因此認(rèn)為若一次擦除sector8~11大約需要8ms，于是在代碼中一次性擦除sector8~11后最后再來(lái)喂狗，但是，這樣會(huì)觸發(fā)IWDG復(fù)位，這個(gè)與預(yù)期不一致，固此產(chǎn)生疑問(wèn)。

使用NUCLEO-F412ZG板嘗試重現(xiàn)客戶問(wèn)題，主要代碼如下：

intmain(void){/*USERCODEBEGIN1*/uint32_tbeginTick=0,endTick=0;uint32_tcurSysTick=0,endSysTick=0;/*USERCODEEND1*//*MCUConfiguration----------------------------------------------------------*//*Resetofallperipherals,InitializestheFlashinterfaceandtheSystick.*/HAL_Init();/*Configurethesystemclock*/SystemClock_Config();/*Initializeallconfiguredperipherals*/MX_GPIO_Init();MX_IWDG_Init();/*USERCODEBEGIN2*/if(__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_IWDGRST)!=RESET)//如果是看門狗復(fù)位{/*Clearresetflags*/HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_SET);__HAL_RCC_CLEAR_RESET_FLAGS();Error_Handler();}HAL_FLASH_Unlock();/*FillEraseInitstructure*/EraseInitStruct.TypeErase=FLASH_TYPEERASE_SECTORS;EraseInitStruct.VoltageRange=FLASH_VOLTAGE_RANGE_3;EraseInitStruct.Sector=FLASH_SECTOR_8;EraseInitStruct.NbSectors=1;//if(HAL_FLASHEx_Erase(&EraseInitStruct,&SECTORError)!=HAL_OK)//{//Error_Handler();//}beginTick=HAL_GetTick();HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);curSysTick=SysTick->VAL;if(HAL_FLASHEx_Erase_IT(&EraseInitStruct)!=HAL_OK)//擦除sector8{Error_Handler();}endSysTick=SysTick->VAL;//curSysTick,endSysTick保存著SysTick寄存器的值HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_RESET);//PC8波形表示擦除FLASH的時(shí)間間隔endTick=HAL_GetTick();//beginTick,endTick保存著全局變量Tick的值g_TickCount=endTick-beginTick;//變量Tick的時(shí)間差HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg);/*USERCODEEND2*//*Infiniteloop*//*USERCODEBEGINWHILE*/while(1){/*USERCODEENDWHILE*//*USERCODEBEGIN3*/if(HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg)!=HAL_OK){/*RefreshError*/Error_Handler();}HAL_Delay(10);}/*USERCODEEND3*/}123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172

此外，同時(shí)在每個(gè)SysTick中斷輸出一個(gè)波形，用來(lái)檢測(cè)SysTick是否正常：

voidHAL_SYSTICK_Callback(void){HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA,GPIO_PIN_11);//用PA11來(lái)檢測(cè)SysTick波形}12345

最終得出的波形如下:

如上圖，黃色為PC8腳波形，表示擦除FLASH的時(shí)間,下面藍(lán)色為PA11管腳波形，表示SysTick波形。

從上圖可以看出擦除sector8所需要的時(shí)間是800ms,這個(gè)與客戶認(rèn)為的2ms是不一致的。查看STM32F412的數(shù)據(jù)手冊(cè)，在第6.3.12節(jié)中可以看到如下信息:

如上圖，在PSIZE=32時(shí)，擦除一個(gè)128K的扇區(qū)需要大概1S(典型值)的時(shí)間，而我們從圖1中實(shí)際測(cè)出的為800ms，這個(gè)基本相差不大，單與客戶認(rèn)為的2ms相去甚遠(yuǎn)，基本上我們認(rèn)為這里的800ms是正確的結(jié)果，但是這個(gè)又是什么原因?qū)е驴蛻敉ㄟ^(guò)SysTick測(cè)出的值是錯(cuò)誤的呢？

實(shí)際上，從圖1我們也可以看出，在擦除FLASH的期間，SysTick是沒(méi)有波形的(見(jiàn)圖1下面藍(lán)色波形)，同時(shí)在參考手冊(cè)3.5節(jié)中有如下信息：

這句話的意思是說(shuō)，在擦除FLASH的期間，若嘗試讀取FLASH，則會(huì)被暫停，實(shí)際這個(gè)”讀取”是指取指，我們都知道，程序的執(zhí)行首先得通過(guò)從FLASH中通過(guò)I-BUS取出指令后才可以執(zhí)行。這里SysTick之所以會(huì)被暫停掉，就是因?yàn)樵诓脸鼺LASH期間，為了執(zhí)行SysTick中斷例程，內(nèi)核會(huì)嘗試從FLASH取指，從而導(dǎo)致被暫停掉，進(jìn)而全局變量uwTick的值沒(méi)有機(jī)會(huì)增加。下圖是調(diào)試界面：

如上圖，在執(zhí)行擦除扇區(qū)后，SysTick的全局變量uwTick就增加了1，但SysTick在內(nèi)核中的寄存器還是有變化的。這個(gè)與我們的預(yù)想一致。

最后客戶通過(guò)每擦除一個(gè)扇區(qū)喂一次狗的方式解決了問(wèn)題，而在此期間不能依靠SysTick的值來(lái)計(jì)算時(shí)間。

在擦除FLASH期間，取指操作會(huì)被暫停掉，且SysTick所對(duì)應(yīng)的全局變量uwTick值是不會(huì)增加的。

另外，通過(guò)函數(shù)HAL_FLASHEx_Erase_IT()來(lái)執(zhí)行擦除FLASH和通過(guò)函數(shù)HAL_FLASHEx_Erase()所花費(fèi)時(shí)間沒(méi)有差別，只不過(guò)前者在擦除完成后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷，而后者沒(méi)有。

可以通過(guò)外設(shè)RTC來(lái)計(jì)算擦除FLASH的時(shí)間，從而繞開(kāi)限制。