基于嵌入式MCU數(shù)據(jù)Flash的數(shù)據(jù)存儲及管理方法研究與實現(xiàn)
加入技術交流群
具體應用
本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/170167.htm在筆者開發(fā)的電動汽車儀表盤中，需要存儲總里程、小計里程、電機故障等信息，按照前文所述的方法，首先建立數(shù)據(jù)分區(qū)，為每個數(shù)據(jù)條目建立ID，該ID同時可表征數(shù)據(jù)狀態(tài)字：
ID=1，對應電機故障，大小為1個字節(jié);
ID=2，對應總里程，大小為4個字節(jié);
ID=3，對應小計里程，大小為2個字節(jié);
各數(shù)據(jù)條目在分區(qū)內的格式如下：
分區(qū)狀態(tài)字Status_word(1個字節(jié))+電機故障ID(1個字節(jié))+電機故障(1個字節(jié))+總里程ID(一個字節(jié))+總里程(4個字節(jié))+小計里程ID(1個字節(jié))+小計里程(2個字節(jié));
經(jīng)計算，實際存儲需求為11個字節(jié)，為了計算的方便，設定分區(qū)大小為2的冪，選為16;MC9S12HY32內置數(shù)據(jù)Flash的扇區(qū)大小為256個字節(jié)，為了保證掉電不丟失數(shù)據(jù)，必須占用至少兩個扇區(qū)，根據(jù)公式(1)，分區(qū)個數(shù)選定為32。數(shù)據(jù)Flash可擦寫次數(shù)為10萬次，在每次數(shù)據(jù)寫操作都會引起數(shù)據(jù)分區(qū)輪轉的最壞情況下，數(shù)據(jù)可擦寫次數(shù)為10萬*32=320萬次，大于EEPROM的可擦寫100萬次的使用壽命，可以滿足產(chǎn)品生命周期要求。
如前文所述，在進行數(shù)據(jù)讀/寫操作時，首先通過數(shù)據(jù)條目ID進行偏移地址查表，計算數(shù)據(jù)在分區(qū)內的相對地址，其實現(xiàn)函數(shù)如下：
uint16_t GetDataAddrFromItsId(uint16_t data_id)
{
uint16_t addr;
if(EE_MOTOR_ERR == data_id){
addr = EEPROM_START + 1;
}else if(EE_MILES_TOTAL == data_id){
addr = EEPROM_START + 3;
}else if(EE_MILES_RELATIVE == data_id){
addr = EEPROM_START + 8;
}else{
addr = EEPROM_START; /* not valid data id,so give unvalid addr */
}
return addr;
}
EE_MOTOR_ERR、EE_MILES_TOTAL、EE_MILES_RELATIVE即表示數(shù)據(jù)條目ID的宏。
在行車過程中，當小計里程改變時，不僅在液晶屏上實時更新小計里程數(shù)據(jù)，同時需要把更新后的小計里程寫在數(shù)據(jù)Flash中，其具體函數(shù)如下：
void MilesRelativeStore(void)
{
if(Miles_relative != Miles_relative_stored){
(void)WriteEeprom(EE_MILES_RELATIVE,&Miles_relative,sizeof(Miles_relative));
Miles_relative_stored = Miles_relative;
}
}
由上述函數(shù)可見，應用本專利所設計方法，可以屏蔽底層實現(xiàn)細節(jié)，提供給應用層簡單、清晰、和EEPROM一樣簡便的接口。
結語
本文從Flash特性出發(fā)研究并實現(xiàn)一種高效的數(shù)據(jù)存儲及管理方法，其實現(xiàn)層面實現(xiàn)與EEPROM同樣的應用接口，具有很高的使用價值，同時有效利用了MCU的內部資源，提高了MCU Data Flash的使用壽命，使之可以滿足產(chǎn)品生命周期要求，并節(jié)約了產(chǎn)品的BOM成本，所設計方法在筆者設計的汽車儀表盤中得到實際應用和長時間驗證，運行效果良好，具有很好的實用價值。
參考文獻：
[1] 劉會忠,景瑞霞.損耗均衡算法在Flash管理中的應用研究[J].河北省科學院學報,2009,(2):4-6
[2] 山東省科學院自動化研究所.一種利用MCU內部數(shù)據(jù)Flash存儲非易失性數(shù)據(jù)的方法:中國,201210074452.5[P].2012-09-12
[3] 易軍,曹龍漢,周熙.FLASH存儲管理子系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].微計算機信息,2008,(8):86-87
[4] 葉樹梅,季愛明,俞一彪.嵌入式系統(tǒng)中Flash存儲管理策略[J].科學技術與工程,2011,(17):77-79
[5] 梁海浪,蔡李隆.dsPIC30F6014內部EEPROM讀寫C程序設計及其應用[J] .電子產(chǎn)品世界,2005,(11):96-98
[6] 杜偉慶,蘇凱雄.嵌入式系統(tǒng)中NOR Flash 的分塊管理與實現(xiàn)[J] .計算機與數(shù)字工程,2009,(12):80-82
[7] 王標,周新志,羅志平.嵌入式系統(tǒng)中Nand Flash寫平衡的研究[J].微計算機信息,2008,(14):8-10
[8] 陸林燕,王魯靜,鄭正奇.NAND FLASH編程實現(xiàn)研究分析[J].計算機技術與發(fā)展,2008,(3):118-120
評論