针对STM32内部FLASH存储器的不擦除直接写入问题，核心原则是：STM32的FLASH存储器在写入前必须被擦除，且擦除的最小单位是扇区(Sector)。无法直接覆盖已写入的数据而不进行擦除操作。

以下是详细的解释和可行的替代方案：

? 核心限制

1. 擦除后写入：FLASH存储单元的物理特性决定了只能将位从1变为0（编程），而将0变回1的唯一方法是擦除整个扇区。
2. 擦除单位：擦除操作的最小单位是一个扇区（大小因型号和具体扇区而异，常见的有1KB, 2KB, 16KB, 64KB, 128KB等）。
3. 写入单位：写入操作的最小单位通常是双字(Double Word, 64位/8字节)，部分型号支持字(Word, 32位/4字节)或半字(Half Word, 16位/2字节)。

⚠️ "不擦除写入"的误区

• 尝试向已包含数据（尤其是包含0的位）的FLASH地址直接写入新数据，会导致：
  • 只能将1改为0，无法将0改为1。
  • 最终结果将是新旧数据的按位与(AND)，而非预期的新数据。
  • 极大概率得到错误数据，并可能引发硬件错误(Hard Fault)。

? 可行的替代方案 (避免擦除主程序区)

若需保存频繁变化的数据（如配置参数、计数器、日志），可采用以下策略：

1. 未用扇区轮转写入：

   • 原理：预留专门的一个或多个扇区（不存放主程序代码）用于数据存储。
   • 写入：当一个位置需更新时，不覆盖旧值，而是写入该扇区内下一个空闲地址。
   • 管理：需软件记录当前写入位置（如使用另一个固定地址或变量）。
   • 擦除时机：当整个扇区写满时，一次性擦除该扇区，从头开始轮转写入。
   • 优点：显著减少擦除次数，延长FLASH寿命。

2. 日志结构(Log-Structured)：

   • 原理：类似轮转写入，但每条记录包含时间戳、键等信息。
   • 读取：通过扫描日志获取最新有效数据。
   • 压缩/回收：定期合并有效记录并擦除废弃扇区。

3. 利用额外存储器：

   • 外部FLASH/EEPROM：连接支持字节擦写的外部芯片（如I2C/SPI EEPROM或串行FLASH）。
   • 内部备份SRAM：部分STM32有电池供电的备份域SRAM（容量小，掉电需电池维持）。
   • FRAM/MRAM：替代存储器，支持无限次擦写和字节写入。

4. 精简数据更新策略：

   • 按位操作：若数据位允许独立变化（如标志位），可确保每次写入仅将1->0（需初始值为全1）。
   • 缓冲区：在RAM中缓存数据，定期批量写入FLASH以减少操作频次。

⚠️ 关键操作步骤 (若必须写内部FLASH)

若确定要修改内部FLASH内容，必须严格遵循：

1. 解锁FLASH控制寄存器：调用HAL_FLASH_Unlock()。
2. 擦除目标扇区：使用HAL_FLASHEx_Erase()（擦除前备份必要数据！）。
3. 写入数据：使用HAL_FLASH_Program()按正确宽度写入。
4. 重新上锁：调用HAL_FLASH_Lock()。
5. 禁用中断：擦写期间建议关闭中断，防止代码在FLASH中执行。

? 总结

• 直接覆盖已编程的STM32 FLASH而不擦除是不可行的。
• 若需保存易变数据，优先使用轮转写入策略或外部EEPROM/FRAM。
• 操作内部FLASH务必按手册流程进行，误操作可能导致程序崩溃或芯片锁定。

建议查阅对应型号的《参考手册》中的"Flash memory programming"章节，确认擦除/编程的最小单位及操作细节（如STM32F1/F4与H7系列存在差异）。