STM32 Flash 均衡保存算法

只看该作者 · 2021-6-8 15:24

在实际应用中，经常需要在程序运行过程中保存或读取一些数据，这些数据在工作中经常会变化，而且掉电后也不能丢失，所以需要及时地进行存储，存储这些数据常用的存储器是 EEPROM。

STM32 虽然本身不带 EEPROM，但是它支持自编程技术，可以利用内部 FLASH 来模拟 EEPROM，这样不仅简化了设计，而且降低了成本。

FLASH 的擦写次数是有限的，一般是 10W 次， FLASH 单个存储单元bit只能从1变为0，而不能从0变成1。

想要变成1，只能 page 擦除，这里的 page 表示一个擦除单位，擦除过程就是把 page 所有的位都写1，这种硬件特性决定需要一种比较高效的写 flash 算法。

总不能一次更改数值时擦除整一大片 FLASH。

1、均值保存算法

处理方法是将 1024 字节按 16 字节大小分成 64 等份，按后面格式存储参数地址：

划分：0x10*n +0x00 +0x01 +0x02 ... +0x0E +0x0F

内容： flag data1 data2 ... data14 data15 check_sum

check_sum=(flag+data1+data2+...+data15)&0xFF

flag 为 0xA5 表示当前 16 个字节为正在使用的记录，为其它值表示当前 16 字节已经丢弃。

这种保存方法是使用空间来换取擦写次数。

只看该作者 · 2021-6-8 15:27

2、具体实现

1）定义 FLASH 页大小，储存数据大小：

#define FLASH_PAGE    1024
#define FLASH_DATAPACK  16

2）定义一个储存结构体

typedef struct {
  u32 Addr;　　　　　　　　　　　 // 地址为 flash 一页的首地址
  u8  Read;　　　　　　　　　　　 // 读地址的计数
  u8  Write;　　　　　　　　　　　// 写地址的计数
  u8  ReadBuff[FLASH_DATAPACK]; 　// 读取缓存区
  u8  WriteBuff[FLASH_DATAPACK];  // 写入缓存区
} EEPROMTypeDef;

// FLASH 写函数
void FlashWrite( EEPROMTypeDef *Flash_16 )
{
  u8 Flag;

  while_1:

  // 获取标志位
  Flag = *(vu8*)(Flash_16->Addr + (Flash_16->Write) * FLASH_DATAPACK);

  if(Flash_16->Write < 64 && Flag == 0xff)    // 如果地址在一页内且内容空白

  {
HT_Flash_ByteWrite(Flash_16->WriteBuff, Flash_16->Addr + (Flash_16->Write++) * FLASH_DATAPACK,       FLASH_DATAPACK);
  }
  else if ( Flash_16->Write < 64 && Flag != 0xff ) // 如果地址在一页内却有数据存储
  {
Flash_16->Write++;

goto while_1;
  }
  else if(Flash_16->Write >= 64 ) // 如果地址不在一页内
  {
Flash_16->Write = 63;
  }
}

// FLASH 读函数
void FlashRead(EEPROMTypeDef *Flash_16)
{
  u8 Flag;

  while_1:

  // 获取标志位
  Flag = *(vu8*)(Flash_16->Addr + (Flash_16->Read) * FLASH_DATAPACK);

  if( Flash_16->Read < 64 && Flag == 0xA5 )  // 如果地址在一页之内且数据有效
  {
HT_Flash_ByteRead(Flash_16->ReadBuff, Flash_16->Addr + (Flash_16->Read) * FLASH_DATAPACK, FLASH_DATAPACK);

　　HT_Flash_ByteWrite(00, Flash_16->Addr + (Flash_16->Read++) * FLASH_DATAPACK, 1);  // 标记数据无效
  }
  else if(Flash_16->Read < 64 && Flag != 0xA5) // 如果地址在一页之内但数据无效
｛
　  if(Flag != 0xff)
{
   Flash_16->Read++;

   goto while_1;
}
  }

  else if(Flash_16->Read >= 64)  // 如果地址不在一页之内
  {
Flash_16->Read = 0;

Flash_16->Write = 0;

HT_Flash_PageErase(Flash_16->Addr); // 页擦除
  }
}