💾 hal::flash

Flash Memory Programming - Program Storage and Data Persistence

~340 satır ~15 fonksiyon STM32/GD32

📖 Genel Bakış

Flash memory modülü, mikrokontrolcünün dahili flash belleğine program kodu yazma, okuma ve silme işlemlerini sağlar. Kalıcı veri saklama, firmware güncelleme (OTA), konfigürasyon ayarları ve EEPROM emülasyonu için kullanılır.

🔑 Temel Özellikler

Program memory read/write/erase
Page/sector based erase operations
Mass erase support
Write protection mechanisms
Option bytes programming
Dual-bank flash (F4/F7)
ECC error detection
Flash memory locking

🚀 Hızlı Başlangıç

içe_aktar hal::flash

// Unlock flash for writing
flash.unlock()

// Erase a page
flash.erase_page(0x0801F800)  // Last page

// Write data
değişken data = [0x12345678, 0xABCDEF00, 0xDEADBEEF]
flash.write(0x0801F800, data)

// Lock flash
flash.lock()

// Read back
değişken value = flash.read_word(0x0801F800)
io.println("Okunan değer: 0x" + value.to_hex())

📦 Tipler ve Enum'lar

// Flash Latency
enum Latency {
    WS0,  // 0 wait state
    WS1,  // 1 wait state
    WS2,  // 2 wait states
    WS3,  // 3 wait states
    WS4,  // 4 wait states
    WS5   // 5 wait states
}

// Flash Bank
enum Bank {
    BANK_1,
    BANK_2
}

// Sector Size (STM32F4)
enum SectorSize {
    SECTOR_16K,
    SECTOR_64K,
    SECTOR_128K
}

yapı FlashInfo yap
    total_size: sayı,      // Bytes
    page_size: sayı,       // Bytes
    num_pages: sayı,
    write_alignment: sayı  // 1, 2, 4, 8 bytes
son

💡 Örnek 1: EEPROM Emulation

Flash'ta key-value storage sistemi

içe_aktar hal::flash

sabit EEPROM_START = 0x0801F000  // Son 4KB
sabit EEPROM_END = 0x08020000
sabit MAGIC_HEADER = 0xDEADBEEF

yapı EEPROMEntry yap
    key: sayı,
    value: sayı,
    checksum: sayı
son

fonksiyon eeprom_write(key: sayı, value: sayı) yap
    flash.unlock()
    
    // Boş slot bul
    değişken addr = EEPROM_START
    döngü addr < EEPROM_END için yap
        değişken magic = flash.read_word(addr)
        eğer magic == 0xFFFFFFFF ise yap
            // Boş slot bulundu
            flash.write_word(addr, MAGIC_HEADER)
            flash.write_word(addr + 4, key)
            flash.write_word(addr + 8, value)
            flash.write_word(addr + 12, key ^ value)  // Checksum
            
            çık
        son
        addr += 16  // Entry size
    son
    
    flash.lock()
son

fonksiyon eeprom_read(key: sayı) -> Seçenek[sayı] yap
    değişken addr = EEPROM_START
    döngü addr < EEPROM_END için yap
        değişken magic = flash.read_word(addr)
        eğer magic == MAGIC_HEADER ise yap
            değişken stored_key = flash.read_word(addr + 4)
            eğer stored_key == key ise yap
                değişken value = flash.read_word(addr + 8)
                değişken checksum = flash.read_word(addr + 12)
                
                // Verify checksum
                eğer checksum == (key ^ value) ise yap
                    dön Bazı(value)
                son
            son
        son
        addr += 16
    son
    
    dön Hiçbiri
son

fonksiyon eeprom_format() yap
    flash.unlock()
    flash.erase_page(EEPROM_START)
    flash.lock()
    
    io.println("EEPROM formatted")
son

fonksiyon ana() yap
    // Write configuration
    eeprom_write(1, 12345)  // key=1, value=12345
    eeprom_write(2, 67890)
    
    // Read back
    eğer değişken val = eeprom_read(1) ise yap
        io.println("Key 1: " + val.yazıya())
    son
son

💡 Örnek 2: Firmware Update (Bootloader)

OTA firmware güncelleme

içe_aktar hal::flash, hal::crc

sabit APP_START = 0x08010000  // Application start
sabit APP_SIZE = 0x00030000   // 192 KB
sabit UPDATE_START = 0x08040000  // Update area

yapı FirmwareHeader yap
    magic: sayı,        // 0x42455247 (BERK)
    version: sayı,
    size: sayı,
    crc32: sayı
son

fonksiyon firmware_validate(addr: sayı) -> mantık yap
    // Read header
    değişken header = flash.read_struct::(addr)
    
    eğer header.magic != 0x42455247 ise yap
        dön yanlış
    son
    
    // Calculate CRC
    değişken calculated_crc = crc.calculate(
        addr + sizeofreşitli, 
        header.size
    )
    
    dön calculated_crc == header.crc32
son

fonksiyon firmware_copy(src: sayı, dest: sayı, size: sayı) yap
    flash.unlock()
    
    // Erase destination
    değişken pages = (size + 2047) / 2048
    için i içinde 0..pages için yap
        flash.erase_page(dest + i * 2048)
    son
    
    // Copy data
    değişken offset = 0
    döngü offset < size için yap
        değişken data = flash.read_word(src + offset)
        flash.write_word(dest + offset, data)
        offset += 4
    son
    
    flash.lock()
son

fonksiyon bootloader_ana() yap
    io.println("Bootloader başlatılıyor...")
    
    // Check for update
    eğer firmware_validate(UPDATE_START) ise yap
        io.println("Yeni firmware bulundu, güncelleniyor...")
        
        değişken header = flash.read_struct::(UPDATE_START)
        
        // Copy new firmware to application area
        firmware_copy(
            UPDATE_START,
            APP_START,
            header.size
        )
        
        // Verify
        eğer firmware_validate(APP_START) ise yap
            io.println("Güncelleme başarılı!")
            
            // Clear update area
            flash.unlock()
            flash.erase_sector(UPDATE_START)
            flash.lock()
        yoksa yap
            io.println("Güncelleme başarısız!")
            dön
        son
    son
    
    // Jump to application
    io.println("Uygulamaya atlanıyor...")
    jump_to_application(APP_START)
son

fonksiyon jump_to_application(addr: sayı) yap
    // Read stack pointer and reset vector
    değişken sp = flash.read_word(addr)
    değişken reset_handler = flash.read_word(addr + 4)
    
    // Disable interrupts
    asm!("cpsid i")
    
    // Set stack pointer
    asm!("msr msp, {}", in(reg) sp)
    
    // Jump to reset handler
    değişken jump: fonksiyon() = transmute(reset_handler)
    jump()
son

💡 Örnek 3: Option Bytes Programming

Read protection ve write protection ayarları

içe_aktar hal::flash

enum ReadProtection {
    LEVEL_0,  // No protection
    LEVEL_1,  // Memory read protection
    LEVEL_2   // Permanent protection (irreversible!)
}

fonksiyon set_read_protection(level: ReadProtection) yap
    flash.unlock()
    flash.unlock_option_bytes()
    
    eğer level == ReadProtection.LEVEL_1 ise yap
        flash.set_option_byte(flash.OB_RDP, 0x00)
        io.println("UYARI: Read protection Level 1 etkinleştirildi")
    yoksa eğer level == ReadProtection.LEVEL_2 ise yap
        io.println("UYARI: Level 2 GERİ ALINAMAZ! Devam edilsin mi? (y/n)")
        // Level 2 is permanent - chip cannot be debugged anymore!
    son
    
    flash.lock_option_bytes()
    flash.lock()
son

fonksiyon protect_bootloader() yap
    // Protect first 16KB (bootloader area)
    flash.unlock()
    flash.unlock_option_bytes()
    
    flash.set_write_protection(yap
        sectors: [flash.SECTOR_0, flash.SECTOR_1],
        enable: doğru
    son)
    
    flash.lock_option_bytes()
    flash.lock()
    
    io.println("Bootloader koruması etkinleştirildi")
son

📊 API Referansı

Lock/Unlock

fonksiyon unlock()
fonksiyon lock()
fonksiyon is_locked() -> mantık

Erase Operations

fonksiyon erase_page(address: sayı)
fonksiyon erase_sector(sector: sayı)
fonksiyon mass_erase()
fonksiyon mass_erase_bank(bank: Bank)

Write Operations

fonksiyon write_byte(address: sayı, data: u8)
fonksiyon write_halfword(address: sayı, data: u16)
fonksiyon write_word(address: sayı, data: u32)
fonksiyon write_doubleword(address: sayı, data: u64)
fonksiyon write(address: sayı, data: Dizi[u32])

Read Operations

fonksiyon read_byte(address: sayı) -> u8
fonksiyon read_halfword(address: sayı) -> u16
fonksiyon read_word(address: sayı) -> u32
fonksiyon read(address: sayı, length: sayı) -> Dizi[u8]

Option Bytes

fonksiyon unlock_option_bytes()
fonksiyon lock_option_bytes()
fonksiyon set_option_byte(option: sayı, value: sayı)
fonksiyon get_option_byte(option: sayı) -> sayı

⚙️ Platform Desteği

Platform	Flash Size	Page Size	Write Align
STM32F1	64-512 KB	1-2 KB	2 bytes
STM32F4	512 KB-2 MB	16-128 KB	4 bytes
STM32F7	1-2 MB	32-256 KB	4 bytes
GD32VF103	64-128 KB	1 KB	4 bytes

💡 Best Practices

Write alignment: Data her zaman belirtilen alignment'a uygun olmalı
Erase before write: Flash sadece 1 → 0 yazabilir, önce erase (0xFF) gerekli
Wear leveling: Aynı sayfaya çok sık yazma yapılmamalı (100K cycle limit)
Power loss: Yazma sırasında güç kaybında data corruption olabilir
Interrupts: Flash programming sırasında interrupt'ları dikkatli kullanın
Read-while-write: Bazı MCU'lar yazarken okuma yapamaz

⚠️ Önemli Notlar

Flash programming CPU'yu bloklar (~20-50ms per page)
Option bytes Level 2 read protection geri alınamaz!
Flash endurance tipik 10K-100K erase cycle
Data retention: 10+ yıl (25°C'de)

🔗 İlgili Modüller

hal::crc - CRC verification for stored data
hal::watchdog - Disable during flash erase

← HAL Modülleri | 🇬🇧 English