【杰发科技AC7802x测评】6 DFlash存储测试（TinyFlashDB）

只看该作者 · 2023-7-4 22:52

本帖最后由 6552918 于 2023-7-4 22:52 编辑

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TFDB
Tiny Flash Database for MCU.
TinyFlashDB设计前言
在单片机日常开发中，总会需要存储一些信息，这时就需要使用单片机FLASH存储的方案，目前单片机存储的方案有很多，比如：EASYFLASH、FLASHDB、OSAL_NV等等方案，他们程序都非常大，在存储不多的变量时不值得。而且很少有考虑到flash写入出错的情况。在实际产品中，嵌入式产品flash写入可能会受各种因素影响（电池供电、意外断电、气温等）从而并不是很稳定，一旦出现错误，会导致产品一系列问题。
TinyFlashDB设计理念
不同于其他很多的KV型数据库，TinyFlashDB每一个需要存储的变量都会分配一个单独的单片机flash扇区，变量长度不可变。所以TinyFlashDB仅适用于存储几个关键性变量（例如：IAP跳转标志、系统断电时间等等），不适合大规模数据存储（大规模数据存储可使用EASYFLASH等）。TinyFlashDB在设计时就考虑了写入错误的影响，追求力所能及的安全保障、资源占用方面尽可能的缩小（不到1kb代码占用）、尽可能的通用性（可以移植到51等8位机，无法逆序写入的stm32L4系列，某些flash加密的单片机和其他普通32位机上）。
TinyFlashDB API介绍

结构体功能：在TinyFlashDB中，API的操作都需要指定的参数index，该index结构体中存储了flash的地址，flash的大小，存储的变量的长度，结束标志位。在读取flash扇区时会去校验此信息。

函数功能：从index指向的扇区中获取一个index中指定变量长度的变量，flash头部数据校验出错不会重新初始化flash。
参数 index：tfdb操作的index指针。
参数 rwbuffer：写入和读取的缓存，所有flash的操作最后都会将整理后的数据拷贝到该buffer中，再调用tfdbport_write或者tfdbportread进行写入。当芯片对于写入的数据区缓存有特殊要求（例如4字节对齐，256字节对齐等），可以通过该参数将符合要求的变量指针传递给函数使用。至少为4字节长度。
参数 addrcache：可以是NULL，或者是地址缓存变量的指针，当addrcache不为NULL，并且也不为0时，则认为addrcache已经初始化成功，不再校验flash头部，直接从该addrcache的地址读取数据。
参数 value_to：要存储数据内容的地址。
返回值：TFDBNOERR成功，其他失败。

函数功能：在index指向的扇区中写入一个index中指定变量长度的变量，flash头部数据校验出错重新初始化flash。
参数 index：tfdb操作的index指针。
参数 rwbuffer：写入和读取的缓存，所有flash的操作最后都会将整理后的数据拷贝到该buffer中，再调用tfdbport_write或者tfdbportread进行写入。当芯片对于写入的数据区缓存有特殊要求（例如4字节对齐，256字节对齐等），可以通过该参数将符合要求的变量指针传递给函数使用。至少为4字节长度。
参数 addrcache：可以是NULL，或者是地址缓存变量的指针，当addrcache不为NULL，并且也不为0时，则认为addrcache已经初始化成功，不再校验flash头部，直接从该addrcache的地址读取数据。
参数 value_from：要存储的数据内容。
返回值：TFDBNOERR成功，其他失败。
TinyFlashDB设计原理
观察上方代码，可以发现TinyFlashDB的操作都需要tfdbindext定义的index参数。Flash初始化后头部信息为4字节，所以只支持1、2、4、8字节操作的flash：头部初始化时会读取头部，所以函数中rw_buffer指向的数据第一要求至少为4字节，如果最小写入单位是8字节，则为第一要求最少为8字节。

数据存储时，会根据flash支持的字节操作进行对齐，所以函数中rwbuffer指向的数据第二要求至少为下面函数中计算得出的alignedvalue_size个字节：

每次写入后都会再读取出来进行校验，如果校验不通过，就会继续在下一个地址继续尝试写入。直到达到最大写入次数（TFDBWRITEMAX_RETRY）或者头部校验错误。
读取数据时也会计算和校验，不通过的话继续读取，直到返回校验通过的最新数据，或者读取失败。
TinyFlashDB移植和配置
添加源码到工程

添加头文件路径

移植使用只需要在tfdb_port.c中，编写完成三个接口函数，也要在tfdb_port.h中添加相应的头文件和根据不同芯片修改宏定义