stm32Flash模擬eeprom心得(原創(chuàng))

1、頁(yè)眉內(nèi)容所有文檔打包資料CSDN 下載地址： /ddf7d/5077420STM32F10X FLASH模擬 EEPROM心得微博：花了幾天時(shí)間研究 stm32 用 Flash 模擬 EEPROM 的問(wèn)題，終于徹底弄懂了這種機(jī)制，由于我英文很菜， 所以官方文檔沒(méi)有仔細(xì)看， 而是直接去摳官方給出的例子程序，當(dāng)然這種方法比較笨，但最終效果是一樣的。下面僅將我學(xué)習(xí)過(guò)程中的一些心得體會(huì)給大家介紹一下， 希望能對(duì)需要的人有所幫助，有不足之處望大家積極指正。首先推薦大家看的文檔就是ST 的官方文檔 AN2594.pdf 和前輩總結(jié)出的 STM32 FLASH 模擬 EEPROM 使用和優(yōu)化 .pdf 和已

2、經(jīng)優(yōu)化過(guò)的例程代碼 FW_下面開(kāi)始進(jìn)入主題1.為什么要用 flash 模擬 eeprom ？在許多應(yīng)用場(chǎng)合下需要用 eeprom 保存非易失性的數(shù)據(jù)， 但是意法半導(dǎo)體為了控制成本，沒(méi)有在 STM32F10X 系列芯片中集成 EEPROM，所以我們就需要用其內(nèi)部集成的 FLASH 通過(guò)軟件模擬 EEPROM 來(lái)達(dá)到同樣的效果。2.stm32中的片上 FLASH 特點(diǎn)根據(jù) STM32F10X 閃存編程中的介紹，以小容量為例（如下圖） ，我們要使用的是 32 個(gè) 1K 字節(jié) / 頁(yè)的主存儲(chǔ)空間，也就是說(shuō)這段空間里除了保存用戶代碼的部分，其余部分我們是可以利用其作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)使用的。stm32 的 FL

3、ASH 分為主存儲(chǔ)塊和信息塊。主存儲(chǔ)塊用于保存具體的程序代碼和用戶數(shù)據(jù)，信息塊用于負(fù)責(zé)由stm32出廠是放置2KB的啟動(dòng)程序（ Bootloader ）并鎖死，用戶無(wú)法更改。選項(xiàng)字節(jié)存儲(chǔ)芯片的配置信息及對(duì)主存儲(chǔ)塊的保護(hù)信息。STM32 的 FLASH 主存儲(chǔ)塊按頁(yè)組織，有的產(chǎn)品每頁(yè) 1KB ，有的產(chǎn)品每頁(yè)2KB 。頁(yè)面典型的用途就是用于按頁(yè)擦除FLASH 。從這點(diǎn)來(lái)看，頁(yè)面有點(diǎn)像通用 FLASH 的扇區(qū)上圖中 FLASH 一頁(yè)大小為 1KB 。范圍為從地址 0x08000000 開(kāi)始的 32KB 內(nèi)。對(duì) Flash 的寫(xiě)入操作要 “先擦除后寫(xiě)入”的原則；閃存的讀寫(xiě)涉及一個(gè)概念，字（ Word

4、） 32bit 和半字（ HalfWord ）16bit ，雖然 STM32 FLASH 也是由字節(jié)組成，但 STM32 FLASH 的編程每次都是以 16bit 半字為單位，且 FLASH 地址必須為偶數(shù)，否則會(huì)出錯(cuò)。3.對(duì) AN2594.pdf中模擬 EEPROM 機(jī)制的解釋頁(yè)眉內(nèi)容官方例程中用了 2 頁(yè) FLASH 空間來(lái)作為模擬 EEPROM 進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，例如頁(yè) 3（0x08000C00-0x08000FFF ）和頁(yè) 4（0x08001000-0x080013FF ），分別將其標(biāo)記為 PAGE0 和 PAGE1，簡(jiǎn)單流程如下圖按照使用和優(yōu)化 .pdf 中的解釋，如果 0 頁(yè)空間寫(xiě)滿數(shù)

5、據(jù)，那么把 0 頁(yè)空間里面的【有效數(shù)據(jù)】復(fù)制到 1 頁(yè)，如果 1 頁(yè)數(shù)據(jù)滿那么把 1 頁(yè)空間里面的【有效數(shù)據(jù)】復(fù)制到 0 頁(yè)，這樣循環(huán)使用，當(dāng)然如果你想增加使用壽命可以增加多頁(yè)循環(huán)。 每頁(yè)前面 4 字節(jié)保留，其中前 2 字節(jié)是該頁(yè)狀態(tài)標(biāo)志。是的，看到這里我開(kāi)始感覺(jué)到了迷惑，迫切的需要弄清楚這種機(jī)制。官方文檔中的這張圖說(shuō)明了虛擬的 EEPROM 在 FLASH 中的保存形式，對(duì)頁(yè)進(jìn)行以 4 字節(jié)為單位的分塊，每塊的前 2 字節(jié)保存虛擬 EEPROM 的 16bit 數(shù)據(jù)，后兩字節(jié)保存此數(shù)據(jù)的16bit 虛擬地址，虛擬地址必須為（0x0000-0xFFFE ）。那么先在這里說(shuō)一下頁(yè)面的三種狀態(tài)ER

6、ASED頁(yè)面是空的或者剛剛擦除數(shù)據(jù)，此時(shí)整個(gè)頁(yè)面都是0xFFFFRECEIVE_DATA按照官方解釋是，此頁(yè)面處在接收已滿頁(yè)面的有效數(shù)據(jù)過(guò)程中。一旦另一頁(yè)面完成擦除（即數(shù)據(jù)搬運(yùn)完畢），此頁(yè)面狀態(tài)即變成VALID_PAGE。搬運(yùn)的時(shí)候先將最新更新的數(shù)據(jù)寫(xiě)入，然后再將所有有效數(shù)據(jù)（除剛剛更新的虛擬地址的數(shù)據(jù)）寫(xiě)入頁(yè)面。狀態(tài)字： 0xEEEEVALID_PAGE頁(yè)面含有有效數(shù)據(jù)， 這種狀態(tài)會(huì)一直保持， 直到所有有效數(shù)據(jù)搬運(yùn)到已擦除的頁(yè)面 (有效數(shù)據(jù)搬運(yùn)到新頁(yè)面 )。狀態(tài)字： 0x00001.寫(xiě)數(shù)據(jù)前面已經(jīng)說(shuō)到每頁(yè)前 4 個(gè)字節(jié)保留，其中前 2 字節(jié)為頁(yè)面狀態(tài)字。 假設(shè)保存的數(shù)據(jù)虛擬地址是 0x777

7、7 ，那么程序?qū)憯?shù)據(jù)是從當(dāng)前有效頁(yè)頁(yè)首地址開(kāi)始查詢虛擬地址位置為 0xFFFF 的空間，如果是 0xFFFF 那么該位置可以保存數(shù)據(jù)； 如果不是，那么繼續(xù)找下 1 個(gè)位置，如果本頁(yè)無(wú) 0XFFFF 的空間那么表示本頁(yè)已滿，那么將本頁(yè)【有效數(shù)據(jù)】復(fù)制到另外 1 頁(yè)繼續(xù)保存數(shù)據(jù)。2.讀數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)時(shí)是從有效頁(yè)的末尾地址開(kāi)始檢測(cè)是否是有效數(shù)據(jù)，如果是那么立即返回，程序是通過(guò)虛擬地址判斷有效數(shù)據(jù)的，第 1 個(gè)匹配的虛擬地址的數(shù)據(jù)才是有效的。3.對(duì)【有效數(shù)據(jù)】的解釋在兩次保存虛擬地址為0x7777 的數(shù)據(jù)時(shí)（如下圖所示）由于寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)總是在 FLASH 中從首至尾依次存放，而讀的時(shí)候總是從尾至首查找匹配，所

8、以最后一次寫(xiě)入的虛擬地址是 0x7777 對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù) 1245 才是有效的。這就是虛擬數(shù)據(jù)的更新。頁(yè)眉內(nèi)容4.頁(yè)滿時(shí)的數(shù)據(jù)處理當(dāng)有新數(shù)據(jù)要寫(xiě)入而頁(yè)面內(nèi)無(wú) 0xFFFF 地址即頁(yè)面已滿時(shí)，會(huì)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入新的頁(yè)面，并將原頁(yè)面的有效數(shù)據(jù)也復(fù)制至新的頁(yè)面， 緊接著擦除已滿的頁(yè)面。 如下圖所示：5.優(yōu)化的問(wèn)題STM32 FLASH模擬 EEPROM 優(yōu)化官方例程中讀寫(xiě)數(shù)據(jù)每次要查詢讀寫(xiě)位置，寫(xiě)數(shù)據(jù)是從頁(yè)首地址開(kāi)始查詢，讀地址是從頁(yè)末地址查詢。假如只有 1 個(gè)數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時(shí)效率是很低的， 要查到最后才能找到有效數(shù)據(jù)，如果頁(yè)快滿了寫(xiě)數(shù)據(jù)效率也很低， 讀效率反而好一點(diǎn)了。實(shí)際程序中記錄下一個(gè)可以寫(xiě)數(shù)據(jù)的位置將提高數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)效率，這樣的話：寫(xiě)數(shù)據(jù)就是立即寫(xiě)不用查詢，讀數(shù)據(jù)不從頁(yè)末地址查詢，而是從最后1 個(gè)寫(xiě)入數(shù)據(jù)處查詢，這樣特別在頁(yè)數(shù)據(jù)少時(shí)效率提高不少。優(yōu)化過(guò)的例子代碼只需要增加很少部分就能實(shí)現(xiàn)。增加關(guān)鍵代碼uint32_t CurWrAddress;/ 初始化寫(xiě)地址，減少每次讀寫(xiě)時(shí)查