R&D奇谭 第7期： 读写Flash时，要不要关中断?

关中断，还是开中断？这是个问题。

前一段十一期间，当大家都在休假嗨皮时，在TopSemic交流群里，有几个同学似乎还在学习，而且展开了一场激烈的讨论。

大家知道，在单片机运行的时候，经常有一些数据需要保存，而且即使掉电后，这些数据也不能丢失。用一片EEPROM，如24C02可以解决，但是这会增加成本。所以，一个比较常用的办法，是把数据存入单片机的Flash，这种方法叫IAP(In Application Programming)。

此方法虽然省钱，但用的不对也会带来各种困扰，看看大家的讨论就知道了：

我们先看一下Flash的原理，然后探讨一下写程序时，有什么需要注意的。现在单片机中集成的一般是Nor Flash,这种技术是Intel在1988年推出的，它利用浮栅场效应管(Floating Gate MOSFET)存储程序或数据。简单来说，浮栅就像一个囚禁电子的笼子，通过在栅极加正向电压，可以把电子捕获到笼子里，通过加负电压，可以把电子从笼子里全部赶走。而数据的读取，是通过检测栅极中有没有存储电子，这一过程不会导致浮栅中电子的状态改变。

(From Technical Note by Macronix International)

这样，我们很容易理解，在擦写Flash的时候，不应该去读Flash。回到开始的问题，在程序擦写Flash期间，是不是应该把中断关掉呢？因为我们知道中断向量表，默认是存放在Flash中的。真不一定，还是需要具体情况具体分析。一些早期的单片机，擦写Flash的代码，需要拷贝到RAM里执行，并且必须关闭所有中断，否则会出错。但是现在推出的单片机，一般都引入了Stall机制，在擦写Flash的时候，读Flash的操作会被阻止，擦写完之后，才能继续执行。

比如STM32F030手册中，有以下描述：

我们可以用程序观察一下。程序里有一个1ms中断，每进入一次中断翻转一次引脚，在主程序的循环中，每1S执行一次Flash页擦除操作。可以看到擦除Flash一个页用了21.9ms。在擦除期间，1ms中断停止响应，擦完后1ms中断继续执行。

如果程序对中断响应要求特别高，比如精确计时，或者中断需要马上响应，可以把中断向量表和中断响应代码都放到RAM中执行，有兴趣的同学可以自己试一下。

再有一种情况就是，如果单片机中有两个以上的Flash Bank，中断向量表在一个Bank中，那么擦写其它Bank时，中断响应是不受影响的。

参考资料：

Program/Erase Cycling Endurance and Data Retention in NOR Flash Memories. Macronix

STM32F030RM. ST