STM32 HAL库形式制作SPI Flash（W25Q16）的 Keil下载算法
常见的SPI Flash：W25Qxx系列，本文以W25Q16为实例制作Keil下载算法。
如下图，红框内的东西就是下载算法。
只要导入下载算法后，就可以在烧录MCU的同时对W25Q16页进行烧录。此操作可方便LCD运用场景，字库、图片存放在外部Flash的烧录。
实际操作：
1、硬件：STM32G030C8T6、W25Q16（2MB FLASH）
2、算法对应的硬件连接图：
3、工程搭建：
①进入keil安装目录下的 \ARM\Pack\ARM\CMSIS\version\Device 路径（vesion为实际安装的keil pack的版本号），将 _Template_Flash 文件夹拷贝出来，以此为工程模板。
②用keil打开工程，点击“魔术棒”，Target页面下，编译器版本要选择V5.xx的。
Device页面，选择对应的单片机型号。
Ouput页面，设置生成文件的名称。
User页面，设置如下：
cmd.exe /C copy "Flash_Algx\%L" ".\@L.FLM"
cmd.exe /C copy ".\@L.FLM" "C:\Keil_v5\ARM\Flash\@L.FLM"
(C:\Keil_v5 为Keil的安装路径，ARM\Flash为路径下的下载算法存放地址)
C/C++页面，设置如下。
ASM页面，设置如下。
Linker页面，设置如下。
点击中间那个红框中的“Edit”，
打开后的文件内容为（如果与下面的代码不符，则手动修改）：
; Linker Control File (scatter-loading)
;
PRG 0 PI ; Programming Functions
{
PrgCode +0 ; Code
{
* (+RO)
}
PrgData +0 ; Data
{
* (+RW,+ZI)
}
}
DSCR +0 ; Device Description
{
DevDscr +0
{
FlashDev.o
}
}
③以上设置完成后，开始生成工程。
点击下图红框内的按钮。
打开后，从上到下点击对应的框。
点击“STM32Cube HAL”后面按钮后，
跳出STM32Cube页面，开始配置MCU
配置完IO口和时钟频率之后（注意时钟频率会影响SPI的通讯速率），配置结束之后，点击项目设置，只需要设置如下选项即可，
设置完成后直接点击生成代码。
生成代码之后，用keil打开项目工程后会多出以下两个代码集，
此时，需要左击“Device”，如下图，点击红框中设置，
进入设置后，如下图，从上到下依次点击红框中的信息，
当点击确定之后，会发现STM32Cube生成的system_stm32g0xx.c不能用了。
此时需要自己从别的项目工程中拷贝一份system_stm32g0xx.c放到本工程中，同时在工程文件中添加，此时顺便将W25Qxx.c（FLASH驱动代码）和system_stm32g0xx.c一起添加进来，如下图。
④开始修改代码
点击main.c
先在main.c中重定义如下代码。
之后将“int main(void)”改为“int Init_main(void)”,同时对原本“int main(void)”中的函数做出修改，如下图
之后开始修改FlashDev.c，如下图所示文件，
做出如下修改，
注意超时时间要合理，全片擦除可能在10-20s左右。
之后开始修改FlashPrg.c，代码如下，
由于在FlashDev.c定义了地址为0x90000000所以先设置一个基础地址宏：
#define SPI_FLASH_MEM_ADDR 0x90000000
初始化函数：
extern int Init_main(void);
int Init (unsigned long adr, unsigned long clk, unsigned long fnc) {
/* Add your Code */
Init_main();
if(BSP_W25qxx_ReadID() != W25Q16)
{
//return (1);
}
return (0); // Finished without Errors
}
注意：在FlashPrg.c中的函数都有返回值，同时返回0表示正常，返回1表示异常。
清除初始化函数不修改：
int UnInit (unsigned long fnc) {
/* Add your Code */
return (0); // Finished without Errors
}
全片擦除函数：
int EraseChip (void) {
/* Add your Code */
for(uint16_t i = 0; i < 512; i++)
{
BSP_W25qxx_Erase_Sector(i * 0x1000);
}
return (0); // Finished without Errors
}
扇区擦除函数：
int EraseSector (unsigned long adr) {
/* Add your Code */
adr -= SPI_FLASH_MEM_ADDR;
BSP_W25qxx_Erase_Sector(adr);
return (0); // Finished without Errors
}
写入函数：
int ProgramPage (unsigned long adr, unsigned long sz, unsigned char *buf) {
/* Add your Code */
adr -= SPI_FLASH_MEM_ADDR;
B_W25qxx_Write(buf,adr,sz);
return (0); // Finished without Errors
}
添加校验函数：
unsigned long Verify(unsigned long adr, unsigned long sz, unsigned char *buf)
{
adr -= SPI_FLASH_MEM_ADDR;
adr += SPI_FLASH_MEM_ADDR;
return (adr + sz); /* 校验成功 */
}
注意：当前检验函数未作任何操作，只是为了下载时如果选择“Verify”了，依旧可以正常下载。
添加块擦除检查函数：
int BlankCheck(unsigned long adr, unsigned long sz, unsigned char pat)
{
// adr -= SPI_FLASH_MEM_ADDR;
/* 强制擦除 */
return 1;
}
注意：当前块擦除检查函数依旧未做任何操作。
⑤完成以上操作则修改完成，点击编译，生成FLM文件。
4、FLM下载算法验证
打开一份测试代码工程。
①修改测试工程设置，以下方式二选一。
方式一：打开“魔术棒”，Linker页面下，做出如下修改，
然后点击“Edit”，对.sct文件进行修改，在末尾添加如下代码：
LR_EROM1 0x90000000 0x00200000 { ; load region size_region
ER_EROM1 0x90000000 0x00200000 { ; load address = execution address
*(USE_EXT_FLASH_2MB_BUF_SPACE)
}
}
方式二：Traget页面，添加对应外部FLASH的虚拟地址和大小，如下图，
以上两种方式设置任意一种之后，进入下载设置界面，添加我们的FLM算法，然后将RAM空间暂时改大，否则算法下不进去（算法是下载到MCU中运行的），如下图，
②在测试工程中添加代码
实现将静态全局变量的值存储在外部FLASH中。
为了适配编译器，不然参数被编译器优化掉，定义宏：
#ifdef __CC_ARM /* ARM Compiler */
#define SECTION(x) __attribute__((section(x)))
#define USED __attribute__((used))
#define UNUSEDX __attribute__((unused))
#elif defined (__IAR_SYSTEMS_ICC__) /* for IAR Compiler */
#define SECTION(x) @ x
#define USED __root
#elif defined (__GNUC__) /* GNU GCC Compiler */
#define SECTION(x) __attribute__((section(x)))
#define USED __attribute__((used))
#define UNUSED __attribute__((unused))
#else
#error not supported tool chain
#endif /* __CC_ARM */
之后定义静态全局变量：
USED static const uint16_t Flash_Value SECTION("USE_EXT_FLASH_2MB_BUF_SPACE") = 0x1010;
5、连接实际板子点击下载即可。
附加说明：
1、可尝试屏蔽一些无用的库代码，例如内部flash的HAL代码，这样可以减小代码量，因为算法是临时加载到RAM中运行。
2、如遇到如下问题：
说明FLM算法存在问题，可尝试把自写的驱动代码屏蔽掉测试看看，屏蔽掉之后依旧不正常则可能是时钟设置或系统初始不对；屏蔽之后正常，则可能是IO初始化不对。