STM32CubeIDE FLASH 填充指南：未用区域填充与校验和实现

在 STM32 开发中，填充未用 FLASH 区域（如统一填充 0xFF）是常见需求，可用于固件完整性校验、防止数据残留等场景。IAR 等 IDE 提供现成 GUI 功能，但 STM32CubeIDE 需通过修改链接文件（.ld）实现。本文基于 ST 官方 LAT1306 应用笔记，详解 FLASH 未用区域填充的原理、两种实操方法及校验和配置，适用于 STM32 全系列芯片。

资料获取：【应用笔记】LAT1306 使用STM32CubeIDE填充未用FLASH区域

1. 核心前提：STM32CubeIDE 工具链基础

STM32CubeIDE 采用 GNU GCC Arm 工具链完成编译链接，核心工具分工如下：

编译：arm-none-eabi-gcc 编译 C/C++ 源码生成目标文件（.o）；
链接：arm-none-eabi-gcc（替代arm-none-eabi-ld，优化混合文件支持）整合目标文件，按链接文件（.ld）分配内存；
文件生成：arm-none-eabi-objcopy 生成 hex/bin 烧录文件；
填充关键：利用 GNU GCC Linker 的 section 填充功能，实现未用 FLASH 区域的指定值填充。

2. 未用 FLASH 区域填充：两种实操方法（以 0xFF 为例）

填充的核心逻辑是：在链接文件的SECTIONS节点中，新增一个专门的填充段（如.padding），指定填充值并绑定到 FLASH 区域，覆盖未被其他段占用的空间。以下以 STM32H747（FLASH 起始地址 0x08000000，大小 2048K）为例，提供两种可直接复用的配置方法。

2.1 方法 1：使用`FILL`指令填充

在链接文件（.ld）的SECTIONS节点中，于最后一个 FLASH 相关段（如.fini_array）之后添加如下配置：

SECTIONS {
  /* 原有段配置（如.text、.data、.fini_array等）... */
  .fini_array : {
    /* 原有配置 */
  } >FLASH  /* 已有段绑定到FLASH区域 */

  /* 新增填充段：填充未用FLASH为0xFF */
  .padding : {
    FILL(0xFF);  /* 指定填充值为0xFF */
    BYTE(0xFF);  /* 确保填充生效的辅助指令 */
    . = ORIGIN(FLASH) + LENGTH(FLASH);  /* 填充至FLASH末尾 */
  } >FLASH  /* 绑定填充段到FLASH区域 */

  /* 其他配置（如/DISCARD/段过滤）... */
}

2.2 方法 2：使用`=`直接指定填充值

简化配置逻辑，通过=直接关联填充值，配置如下：

SECTIONS {
  /* 原有段配置... */
  .fini_array : {
    /* 原有配置 */
  } >FLASH

  /* 新增填充段：简洁写法 */
  .padding : {
    BYTE(0xFF);
    . = ORIGIN(FLASH) + LENGTH(FLASH);
  } >FLASH = 0xFF  /* 直接指定填充值为0xFF */

  /* 其他配置... */
}

2.3 关键说明

填充范围：.padding段会自动占用所有未被其他段（.text、.rodata 等）占用的 FLASH 空间，无需手动计算剩余大小；
填充值修改：将0xFF替换为其他需求值（如 0x00、0xAA），即可实现自定义填充；
配置位置：必须将.padding段放在所有>FLASH的段之后，确保不覆盖有效代码 / 数据。

3. 进阶需求：预留空间计算校验和

若需对 FLASH 代码区计算校验和（用于固件完整性验证），需在填充时预留指定字节的空间（如 16 位校验和预留 2 字节），步骤如下：

3.1 链接文件配置（预留 2 字节示例）

修改.padding段的结束地址，减去校验和所需字节数：

.padding : {
  FILL(0xFF);
  BYTE(0xFF);
  /* 预留2字节用于存储校验和：LENGTH(FLASH) - 2 */
  . = ORIGIN(FLASH) + LENGTH(FLASH) - 2;
} >FLASH

变量定义：可通过#define Number_bytes_checksum 2 统一管理预留字节数，便于维护；
预留字节位置：校验和将存储在 FLASH 的最后 2 字节，需在后续步骤中通过工具或代码写入。

3.2 校验和生成流程

按上述配置编译工程，生成 bin 文件（此时 FLASH 最后 2 字节为空）；
使用校验和工具（如 ST 官方工具、自定义脚本）计算除预留字节外的 FLASH 数据校验和；
将计算得到的校验和写入 bin 文件的预留字节位置，生成完整烧录文件；
烧录后，设备可通过读取 FLASH 最后 2 字节的校验和，与实时计算的代码区校验和对比，验证固件完整性。

4. 注意事项与避坑指南

工具链兼容性：确保使用 STM32CubeIDE 自带的 GNU GCC Arm 工具链，避免第三方工具链导致的语法不兼容；
链接文件路径：修改项目自动生成的.ld文件（如STM32H747I-EVAL_FLASH.ld），若重新生成 CubeMX 代码，需重新添加填充配置；
填充值合法性：FLASH 擦除后默认值为 0xFF，建议填充值与默认值一致，减少烧录时的改写操作，提升效率；
多 FLASH 银行：若芯片支持多 FLASH 银行（如 STM32H7 系列），需在MEMORY节点中分别定义各银行，针对性添加填充段。

5. 核心优势总结

无需额外工具：仅通过修改链接文件实现，无需依赖第三方软件；
灵活可控：支持自定义填充值（0xFF/0x00 等），可按需预留校验和空间；
兼容性广：适用于 STM32 全系列芯片及 STM32CubeIDE 所有版本（推荐使用最新稳定版）；
应用场景：固件完整性校验、防止未用 FLASH 区域的数据干扰、统一 FLASH 存储状态。